一、视觉检测的工作原理与系统组成概述
视觉检测的工作原理并非单一系统独立运作，而是多个系统协同作用、共同工作，综合各种数据和信息后最终得出测量结论。一个典型的视觉检测系统主要由照明、镜头、相机、图像采集和视觉处理器这五大结构组成。下面，我们将深入认识这五个结构的用途、特点与工作情况。
二、照明系统
- 重要性：照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接决定了输入数据的质量和应用效果。一个合适的照明系统可以将被测物特征最大化，并减少相应背景中对比物的影响，使高速相机能够清晰地 “看见” 被测物，从而提高整个视觉检测系统的效率和准确性。
- 光源分类：
- 光源可分为可见光和不可见光。常用的可见光源有白炽灯、日光灯、水银灯和钠光灯等，但可见光的缺点是光能不能保持稳定，实用化过程中需解决这一问题。另一方面，环境光有可能影响图像质量，可采用加防护屏的方法减少其影响。
- 照射方法：
- 照明系统按其照射方法可分为背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。背向照明是将被测物放在光源和摄像机之间，优点是能获得高对比度的图像；前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，便于安装；结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据产生的畸变解调出被测物的三维信息；频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。
- 照明要点：机器视觉照明要点包括使用强光检测缺失的材料、使用合适的波长进行精确定位、使用非散射照明检测玻璃裂缝、使用扩散光检查透明包装、使用颜色来创建对比度等。
三、镜头
相机镜头由多个透镜、可变（亮度）光圈和对焦环组成。操作者使用时通过观察相机显示屏来调整可变光圈和焦点，以确保图像的明亮程度及清晰度。在选择镜头时，需要考虑焦距、目标高度、影像高度、放大倍数、影像至目标的距离等多个因素。其中，“选择与视场相符的透镜” 及 “以大景深聚焦图像” 是实际应用中选择镜头时非常重要的两个方面。
四、相机
苏州机器视觉相机的目的是将通过镜头投影到传感器的图像传送到能够储存、分析和（或者）显示的机器设备上。按照不同标准可分为不同类型的相机，如按照芯片类型可分为 CCD 相机、CMOS 相机；按照传感器的结构特性可分为线阵相机、面阵相机；按照扫描方式可分为隔行扫描相机、逐行扫描相机；按照分辨率大小可分为普通分辨率相机、高分辨率相机；按照输出信号方式可分为模拟相机、数字相机；按照输出色彩可分为单色（黑白）相机、彩色相机；按照输出信号速度可分为普通速度相机、高速相机；按照响应频率范围可分为可见光（普通）相机、红外相机、紫外相机等。
CCD 和 CMOS 是现在普遍采用的两种图像工艺技术，它们之间的主要差异在于传送方式不同，主要性能区别有噪声差异、耗电量差异、分辨率差异、灵敏度差异、成本差异等多种不同。选择相机首先要明确自己的需求，包括确定检测产品的精度要求、要看的视野大小、检测物体的速度以及是动态检测还是静态检测。明确需求后要确定硬件类型，主要有相面像素大小的确定、相机传输方式的确定和相机的触发方式的选择。
五、图像采集
图像采集卡对于工业和科研应用来说，其目标是从初始的视频信号获取一幅精确的数字图像。机器视觉检测设备上的图像采集卡主要是由视频输入、A/D 转换、时序及采集控制、图像处理、总线接口及控制、输出及控制等几大模块构成。图像采集卡虽然只是完整的机器视觉系统的一个部件，但它扮演着非常重要的角色，直接决定了摄像头的接口，如黑白、彩色、模拟、数字等等。在选择图像采集卡时，应根据机器视觉检测系统中工业相机的种类进行选择，同时更要关注卡的稳定性、价格、功能等和产品成本息息相关的因素。
六、视觉处理器
视觉处理器集采集卡与处理器于一体。在以往计算机速度较慢时，采用视觉处理器可以加快视觉处理任务。但由于现在采集卡可以快速传输图像到存储器，而且计算机的速度也快多了，所以视觉处理器的使用相对较少。
