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一文讀懂機(jī)器視覺系統(tǒng)！_V
作者： 發(fā)布時(shí)間：2024-03-21 瀏覽次數(shù) :0
機(jī)器視覺在自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。原因是越來(lái)越多的信息需要從攝像機(jī)中提取，而不是從專用傳感器中提取。該相機(jī)可用于提取溫度信息、測(cè)量尺寸、檢查物體是否存在。它還提供了許多其他有用的信息。這使得它廣泛應(yīng)用于質(zhì)量檢測(cè)、機(jī)械控制和機(jī)器人導(dǎo)引等領(lǐng)域，在控制硬件和軟件的選擇上都有著特的要求和挑戰(zhàn)。無(wú)錫精質(zhì)分享本文概述了其中的一些注意事項(xiàng)，以幫助您選擇z適合您的機(jī)器視覺系統(tǒng)的控制器?！ ?strong>1、什么是機(jī)器視覺系統(tǒng)？
機(jī)器視覺系統(tǒng)主要研究利用計(jì)算機(jī)模擬人的視覺功能。圖像由攝像機(jī)獲取，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)，再送入計(jì)算機(jī)。利用軟件獲取所需信息，并進(jìn)行正確的計(jì)算和判斷。通過數(shù)字圖像處理算法和識(shí)別算法，對(duì)客觀世界中三維場(chǎng)景和物體的形狀和操作進(jìn)行動(dòng)態(tài)識(shí)別，根據(jù)識(shí)別結(jié)果控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的動(dòng)作。從功能上看，典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)可分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運(yùn)動(dòng)控制部分。計(jì)算機(jī)視覺是一種人工智能識(shí)別系統(tǒng)，它試圖從圖像或多維數(shù)據(jù)中獲取&ldquo所需信息&rdquo。廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。
2、處理能力
強(qiáng)大的處理能力直接影響算法的運(yùn)行速度和視覺系統(tǒng)的決策速度。單攝像機(jī)條碼檢測(cè)系統(tǒng)的處理能力明顯低于多攝像機(jī)立體視覺系統(tǒng)。另外，I/O或閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制等機(jī)器視覺系統(tǒng)需要更高的處理能力，以保證視覺元件和I/O及運(yùn)動(dòng)控制元件能夠穩(wěn)定地工作。為了減少圖像處理時(shí)間，一些制造商現(xiàn)在使用同構(gòu)處理來(lái)運(yùn)行視覺算法。同構(gòu)處理使用CPU和GPU、FPGA或DSP相結(jié)合來(lái)處理圖像，這比單使用其中一個(gè)組件要快得多。同構(gòu)處理減少了圖像處理所需的時(shí)間，甚至允許圖像作為閉環(huán)控制算法的輸入。在選擇視覺系統(tǒng)所需的控制器之前，必須充分了解要使用的算法以及系統(tǒng)運(yùn)行這些算法所需的時(shí)間?！ ?strong>3、支持的攝像頭
圖像采集中使用的攝像機(jī)數(shù)量和通信總線的類型也會(huì)影響控制器的選擇。選擇應(yīng)用程序所需的攝像頭后，請(qǐng)確保控制器能夠支持?jǐn)z像頭使用的通信總線。Usb3 vision和gigevisio是機(jī)器視覺應(yīng)用中兩種常見的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線。這些標(biāo)準(zhǔn)允許控制器使用標(biāo)準(zhǔn)USB3.0或以太網(wǎng)端口連接到攝像機(jī)，這些端口在消費(fèi)者和工業(yè)計(jì)算機(jī)上很常見。這兩種標(biāo)準(zhǔn)都允許多個(gè)攝像頭通過集線器或交換機(jī)連接到一個(gè)端口。這是向系統(tǒng)中添加更多攝像頭的可行方法，但請(qǐng)記住，每個(gè)連接到集線器的攝像頭與同一集線器中的其他攝像頭共享帶寬。此外，大多數(shù)消費(fèi)級(jí)交換機(jī)不支持以太網(wǎng)供電(POE)等特定功能。如果您計(jì)劃使用這些功能，或者您的系統(tǒng)沒有足夠的帶寬供多個(gè)攝像頭共享，您可能需要選擇一個(gè)具有多個(gè)立控制端口的控制器，以便每個(gè)攝像頭都能獲得全部帶寬。
4、I/O功能
大多數(shù)機(jī)器視覺系統(tǒng)需要一些基本的數(shù)字I/O來(lái)觸發(fā)攝像機(jī)或讀取編碼器。一個(gè)例子是視覺系統(tǒng)，它使用安裝在傳送帶上方的攝像頭來(lái)檢測(cè)正在運(yùn)輸?shù)牟考?。難點(diǎn)在于，除非系統(tǒng)能夠跟蹤傳送帶的位置，否則當(dāng)零件直接在攝像機(jī)下方移動(dòng)時(shí)，如何讓攝像機(jī)拍攝圖像。這個(gè)問題的一個(gè)常見解決方案是使用編碼器來(lái)讀取傳送帶的位置，并在放置在傳送帶上的部件每隔一段時(shí)間觸發(fā)攝像機(jī)。如果傳送帶上的零件間距不均勻，可使用接近傳感器觸發(fā)攝像頭。
一些機(jī)器視覺系統(tǒng)可能需要更高級(jí)的I/O功能。在一些材料分析應(yīng)用中，通常需要將圖像與測(cè)量數(shù)據(jù)同步，以便將圖像中的事件與測(cè)量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)。想象一下一個(gè)應(yīng)用程序。
