苏州机器视觉系统的核心组成部分及其功能解析 

机器视觉系统的基本构成包括五大核心模块：照明、镜头、相机、图像采集以及视觉处理器。

以下是这五个模块的用途、特性及其工作原理的详细解读。 

照明 

照明对于机器视觉系统的输入质量及应用效果具有决定性影响。它能够突出被测物的特征，同时减少背景干扰，使得高速相机能够清晰捕捉被测物。 

高质量的照明能显著降低系统难度并提升稳定性，而低对比度照明则会延长处理时间并增加系统复杂性。成功的机器视觉应用很大程度上依赖于恰当的照明配置，合适的照明系统能显著提高视觉检测系统的效率和精确度。 

照明设备的选择需根据具体应用实例定制，以实现最佳效果。光源类型包括可见光和不可见光，如白炽灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光稳定性问题是实际应用中需要解决的问题，同时，防护屏的使用有助于减少环境光对图像质量的影响。 

照明系统根据照射方式可分为背向照明、前向照明、结构光照明和频闪光照明等。背向照明能获得高对比度图像，前向照明便于安装，结构光照明用于获取三维信息，而频闪光照明则利用高频光脉冲进行拍摄。 

苏州机器视觉照明要点包括：使用强光检测材料缺失、使用特定波长进行精确定位、使用非散射照明检测玻璃裂缝、使用扩散光检查透明包装、利用颜色增强对比度等。 

镜头 

相机镜头由多个透镜、可调光圈和对焦环组成。操作者通过观察相机显示屏来调整光圈和焦点，确保图像的亮度和清晰度。选择镜头时需考虑焦距、目标高度、影像高度、放大倍数和影像至目标的距离等因素。 在实践应用中，选择与视场相符的透镜以及实现大景深聚焦是选择镜头的关键。 

相机 

机器视觉相机的任务是传输通过镜头投射到传感器上的图像，至能够存储、分析或显示的机器设备。根据不同的分类标准，相机有多种类型。

芯片类型可将相机分为CCD和CMOS两类；按传感器结构特性，分为线阵和面阵相机；扫描方式上，有隔行扫描和逐行扫描相机；分辨率上，有普通和高分辨率相机；输出信号方式上，有模拟和数字相机；色彩输出上，有单色（黑白）和彩色相机；输出信号速度上，有普通和高速相机；响应频率范围上，有可见光（普通）、红外和紫外相机等。 

CCD和CMOS是当前广泛应用的两种图像技术，它们的主要区别在于传输方式。 

性能上的主要差异包括噪声、功耗、分辨率、灵敏度以及成本等方面。

选择相机时，首先需明确需求：

一是确定检测产品的精度要求；

二是确定相机视野大小；

三是确定检测物体的速度；

四是确定检测是动态还是静态。 

需求明确后，需确定硬件类型，包括确定相面像素大小、相机传输方式和触发方式的选择。 

图像采集 

在工业和科研应用中，图像采集卡的目标是从原始视频信号中获取精确的数字图像。 机器视觉检测设备中的图像采集卡主要由视频输入、模数转换、时序及采集控制、图像处理、总线接口及控制、输出及控制等模块组成。 

图像采集卡是机器视觉系统的重要部件，直接决定了摄像头的接口类型，如黑白、彩色、模拟、数字等。 在机器视觉检测系统中，不同种类的工业相机在选择图像采集卡时也应有所区别。 选择时，还需关注卡的稳定性、价格、功能等因素，这些都与产品成本密切相关。 

视觉处理器 

视觉处理器将采集卡与处理器集成于一体。 在计算机速度较慢时，视觉处理器被用于加速视觉处理任务。 随着采集卡能快速传输图像到存储器，以及计算机速度的提升，视觉处理器使用得较少了。