機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性因素

時(shí)間：2018-05-04作者：浙江華周智能裝備有限公司瀏覽：71

    機(jī)器視覺(jué)的研究始于20世紀(jì)50年代二維圖像的模式識(shí)別，它真實(shí)被設(shè)計(jì)用來(lái)代替人眼從事檢測(cè)識(shí)別的工作，可以大大提高檢測(cè)的工作效率經(jīng)及降低人眼疲勞帶來(lái)的檢測(cè)結(jié)果的不一致性。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)發(fā)展至今，在許多方面已經(jīng)發(fā)展到可以完成人眼難以完成的工作，還有利用紅外線、紫外線、X射線等檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)人類視覺(jué)無(wú)法檢測(cè)到的事物。但機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于如何保證其可靠性與穩(wěn)定性，無(wú)論從光源，相機(jī)等硬件上還是從圖像處理軟件上的設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)器視覺(jué)的穩(wěn)定性都有重要影響。   

成像系統(tǒng)簡(jiǎn)介及不穩(wěn)定性因素
? ? 成像系統(tǒng)主要由相機(jī)（CCD/CMOS）、鏡頭和光源組成，是視覺(jué)檢測(cè)的基礎(chǔ)，成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的就是獲取合格的原始圖像，并且一個(gè)好的成像系統(tǒng)要保證系統(tǒng)運(yùn)行期間圖像質(zhì)量的穩(wěn)定，穩(wěn)定的圖像抓取是視覺(jué)檢測(cè)穩(wěn)定性的基本保證。
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1、工業(yè)相機(jī)對(duì)成像穩(wěn)定性的影響
? ? 對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，工業(yè)相機(jī)的選擇主要考慮其傳感器類型、分辨率和幀率，其中傳感器分CCD與CMOS兩種，CMOS圖像傳感器集成度高，各元件、電路之間距離很近，干擾比較嚴(yán)重，成像噪聲高，CCD傳感器相機(jī)相對(duì)于CMOS相機(jī)具有靈敏度高、噪聲低和響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，在穩(wěn)定性方面，CCD相機(jī)的抗沖擊與震動(dòng)性也較強(qiáng)，一般來(lái)說(shuō)，CCD傳感器相機(jī)在成像質(zhì)量上和穩(wěn)定性方面要**CCD相機(jī)。
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? ? 影響相機(jī)成像質(zhì)量的另一重要因素就是相機(jī)的鏡頭，鏡頭除了需要根據(jù)具體工作狀況選擇合適的焦距、景深和光圈等參數(shù)外，一個(gè)影響系統(tǒng)檢測(cè)精度的重要因素就是圖像的幾何畸變誤差，它是光學(xué)透鏡固有的透視失真，受到制作工藝的影響，無(wú)法消除，只能彌補(bǔ)，雖然現(xiàn)在許多工業(yè)相機(jī)通過(guò)各種方法彌補(bǔ)鏡頭畸變產(chǎn)生的誤差，但在高精度的檢測(cè)領(lǐng)域，幾何畸變?nèi)匀粫?huì)對(duì)檢測(cè)精度產(chǎn)生影響。
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2、光源對(duì)成像穩(wěn)定性的影響
? ? 光源具有放大圖像的特征與缺陷、削弱混亂及背景的作用，直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量，由于沒(méi)有通用的照明設(shè)備，光源的設(shè)計(jì)一直是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的難點(diǎn)，通常不僅需要針對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用實(shí)例來(lái)選擇光源類型，還要根據(jù)具體環(huán)境對(duì)光源安裝、光源的照射方式進(jìn)行斟酌，以達(dá)到較佳效果。不同類型的光源穩(wěn)定性存在差異，常見(jiàn)的可見(jiàn)光源有LED光源、鹵素?zé)簟⑷展鉄艉外c光燈等，可見(jiàn)光較大的缺點(diǎn)是不能持續(xù)穩(wěn)定的輸出光能，如日光燈，在使用的**個(gè)100小時(shí)內(nèi)，光能會(huì)下降15%左右，隨著使用時(shí)間的增加，光能輸出持續(xù)下降。除可見(jiàn)光外，在高檢測(cè)任務(wù)的場(chǎng)景下，也常采用X射線和超聲波等不可見(jiàn)光作為光源，可以持續(xù)穩(wěn)定的輸出光能，但不利于檢測(cè)系統(tǒng)的操作，且價(jià)格昂貴。光源的不均勻性也會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響，不同方向的發(fā)光強(qiáng)度存在差別也會(huì)引起噪聲。可見(jiàn)光中LED光源的穩(wěn)定性和壽命相對(duì)于鹵素?zé)?、日光燈等要好，響?yīng)時(shí)間短，可自由選擇顏色，運(yùn)行成本也低，得到了廣泛的應(yīng)用。光源的照射方式可分為背向照明、前向照明、結(jié)構(gòu)光照明和頻閃照明，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)是以**圖像特征為準(zhǔn)則。
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3、軟件穩(wěn)定性
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? ? 檢測(cè)軟件穩(wěn)定性對(duì)機(jī)器視覺(jué)的影響毋庸置疑，視覺(jué)系統(tǒng)較終會(huì)在計(jì)算機(jī)上利用軟件采用有針對(duì)性的算法進(jìn)行圖像濾波，邊緣檢測(cè)和邊緣提取等一系列圖像處理，不同的圖像處理和分析手段以及不同的檢測(cè)方法與計(jì)算公式，都會(huì)帶來(lái)不同的誤差，算法優(yōu)劣決定測(cè)量精度的高低。
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4、環(huán)境因素影響?
? ? 視覺(jué)系統(tǒng)工作的測(cè)量環(huán)境包括溫度、光照、電源變化、灰塵、濕度以及電磁干擾等，好的環(huán)境是視覺(jué)系統(tǒng)正常運(yùn)行的**。外界光照會(huì)影響照射在被測(cè)物體上的總光強(qiáng)，增加圖像數(shù)據(jù)輸出的噪聲，電源電壓的變化也會(huì)導(dǎo)致光源不穩(wěn)，產(chǎn)生隨時(shí)間變化的噪聲。溫度變化也會(huì)對(duì)相機(jī)的性能產(chǎn)生影響，相機(jī)在出廠時(shí)都會(huì)標(biāo)志正常工作的溫度范圍，過(guò)熱或過(guò)冷都會(huì)影響相機(jī)的正常工作。電磁干擾是工業(yè)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)不可避免的干擾因素，它對(duì)工業(yè)相機(jī)電路、數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸電路等弱電電路的影響尤為嚴(yán)重，合格的視覺(jué)產(chǎn)品會(huì)在出廠時(shí)經(jīng)嚴(yán)格的抗干擾測(cè)試，較大的降低了外界電磁干擾對(duì)硬件電路的影響。
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5、機(jī)械結(jié)構(gòu)定位影響?
? ? 除成像系統(tǒng)硬件外，相機(jī)與物體之間的相對(duì)位置關(guān)系也會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，如相機(jī)或工件的機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)如果存在震動(dòng)，會(huì)影響檢測(cè)精度，且這也是一個(gè)難以排查的問(wèn)題。在動(dòng)態(tài)下檢測(cè)工件，需要考慮運(yùn)動(dòng)模糊對(duì)圖像精度的影響（模糊像素 = 物體運(yùn)動(dòng)速度*相機(jī)曝光時(shí)間）。 另外，CCD相機(jī)與被測(cè)零件之間在理性狀況下應(yīng)為相機(jī)鏡頭光軸垂直于零件所在平面，但實(shí)際使用中，由于安裝誤差或相機(jī)、工件制造誤差等原因不能保證光軸與被測(cè)平面完全垂直，存在一定角度偏差，同樣對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響。
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?    以上就是深圳市華周測(cè)控技術(shù)有限公司總結(jié)的一些可能會(huì)影響到機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)效果的因素，其實(shí)選擇一款好的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，需要靠各個(gè)零部件通力合作才可以的，因此在選型上，需要做到選擇較合適的部件，華周測(cè)控機(jī)器視覺(jué)為您提供較全面、較具有性價(jià)比的機(jī)器視覺(jué)選型方案，詳情可咨詢?nèi)A周測(cè)控工作人員。/


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• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 中國(guó)（深圳）機(jī)器視覺(jué)展暨機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用研討會(huì)

  一年一度的中國(guó)（深圳）機(jī)器視覺(jué)展暨機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用研討會(huì)，由中國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主辦，中關(guān)村機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、漢諾威米蘭展覽(上海)有限公司承辦的“中國(guó)（深圳）機(jī)器視覺(jué)展覽會(huì)暨機(jī)器視覺(jué)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用研討會(huì)”，將于2018年6月27-29日在深圳會(huì)展中心4-5號(hào)館舉行。 眾所周之，中國(guó)已經(jīng)成為**制造業(yè)的加工中心，高要求的零部件加工及其相應(yīng)的**生產(chǎn)線，使許多具有****水

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  機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器來(lái)代替人眼做測(cè)量和判斷的系統(tǒng)，它通過(guò)光學(xué)裝置和非接觸傳感器自動(dòng)獲取目標(biāo)對(duì)象的圖像，并由圖像處理設(shè)備根據(jù)所得圖像的像素分布、亮度和顏色等信息進(jìn)行各種運(yùn)算處理和判別分析，以提取所需的特征信息或根據(jù)判別分析結(jié)果對(duì)某些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的圖像處理設(shè)備一般都采用計(jì)算機(jī)，所以機(jī)器視覺(jué)有時(shí)也稱為計(jì)算機(jī)視覺(jué)。 ????機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè) ????近年來(lái)，為了讓機(jī)器較像人能夠

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