一、硬件
机器视觉系统通常包含以下几个关键硬件组件:
相机
工业相机:包括线阵相机、面阵相机、高速相机等,用于捕捉图像。
智能相机:集成了图像处理功能的相机,适用于简单应用。
镜头
定焦镜头:焦距固定,适用于特定距离的拍摄。
变焦镜头:焦距可调,适用于不同距离的拍摄。
远心镜头:减少透视畸变,适用于高精度测量。
光源
LED光源:常见且经济,适用于大多数应用。
光纤光源:适用于需要高亮度和高均匀性的场合。
同轴光源:减少阴影,适用于表面检测。
图像采集卡
PCI/PCIe图像采集卡:用于将相机捕捉的图像传输到计算机。
Camera Link图像采集卡:支持高速图像传输,适用于高速相机。
处理器
嵌入式处理器:如ARM、FPGA,适用于嵌入式系统。
PC:用于复杂的图像处理任务。
机械结构
支架:用于固定相机和镜头。
导轨:用于精确移动相机或物体。
二、软件
机器视觉软件是实现图像处理和分析的关键工具,以下是一些常用的机器视觉软件:
OpenCV
简介:OpenCV(Open Source Computer Vision Library)是由英特尔公司开发的开源计算机视觉库,提供了大量的图像处理和计算机视觉算法。
特点:功能丰富,支持多种编程语言(如C++、Python、Java),社区活跃,文档齐全。
适用场景:适用于学术研究、小型项目和开源项目。
VisionPro
简介:由康耐视公司(Cognex)开发的机器视觉软件,结合了世界一流的机器视觉技术,具有快速而强大的应用系统开发能力。
特点:提供拖放工具,加速应用原型的开发;支持多种图像采集卡;具有高级的视觉工具库,适用于测量、检测、制导和识别。
适用场景:适用于工业自动化、质量检测等复杂应用。
版本:VisionPro 7.0 引入了InspectionDesigner,简化检测应用的开发和现场维修.
LabVIEW
简介:由美国NI公司开发的图形化编程软件,提供了大量的图像预处理、图像分割、图像理解函数库和开发工具。
特点:编程速度快,用户界面友好,适用于快速开发和调试。
适用场景:适用于科研、教学和中小型项目。
HALCON
简介:由德国MVTec公司开发的机器视觉软件,是一套完善的标准机器视觉包,拥有广泛的应用。
特点:算法丰富,性能强大,支持多种硬件平台;适用于机器视觉、医学图像和图像分析应用。
适用场景:适用于高端工业应用和科学研究。
MATLAB
简介:MATLAB 提供了丰富的图像处理工具箱,适用于图像处理和分析。
特点:强大的数学计算能力,丰富的函数库,适用于算法开发和仿真。
适用场景:适用于科研、教学和算法开发。
机器视觉系统的设计和实施需要综合考虑硬件和软件的选择。硬件方面,相机、镜头、光源和图像采集卡是基本组成部分,而软件则决定了图像处理和分析的能力。根据具体的应用需求,可以选择合适的硬件和软件组合,以实现高效、准确的机器视觉系统。