機(jī)器視覺檢測是用機(jī)器模擬人的視覺功能,即通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(圖像攝取裝置,分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行各種運(yùn)算處理來提取信息并加以理解,最終用于實(shí)際識別、檢測、測量和控制。
一般來說,機(jī)器視覺設(shè)備工作原理就是把機(jī)器人視覺硬件主要包括圖像獲取和視覺處理兩部分,而圖像獲取由照明系統(tǒng)、視覺傳感器、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和幀存儲器等組成。機(jī)器人視覺通過視覺傳感器獲取環(huán)境的二維圖像,并通過視覺處理器進(jìn)行分析和解釋,進(jìn)而轉(zhuǎn)換為符號,讓機(jī)器人能夠辨識物體,并確定其位置。
完整的機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的工作流程如下:
1.工件定位檢測器檢測到物體已經(jīng)靠近攝像系統(tǒng)的視場中心,并向圖像采集部分發(fā)送觸發(fā)脈沖。
2.圖像采集部分根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和延時(shí)向攝像機(jī)和照明系統(tǒng)發(fā)送啟動脈沖。
3.相機(jī)停止當(dāng)前掃描,重新開始新的一幀掃描,或者相機(jī)在起始脈沖到來之前處于等待狀態(tài),在起始脈沖到來之后開始一幀掃描。
4.在相機(jī)開始新一幀掃描前開啟曝光機(jī)制,曝光時(shí)間可以提前設(shè)置。
5.另一個(gè)啟動脈沖開啟照明,照明開啟時(shí)間要與相機(jī)曝光時(shí)間相匹配。
6.相機(jī)曝光后,正式開始一幀圖像的掃描輸出。
7.圖像采集部分接收模擬視頻信號并通過A/D將其數(shù)字化,或者直接接收由攝像機(jī)數(shù)字化的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。
8.圖像采集部分將數(shù)字圖像存儲在處理器或計(jì)算機(jī)的存儲器中。
9.處理器處理、分析和識別圖像以獲得測量結(jié)果或邏輯控制值。
10.處理結(jié)果控制裝配線的動作,定位裝配線,校正運(yùn)動誤差等。
從上面的工作流程可以看出,機(jī)器視覺是一個(gè)相對復(fù)雜的系統(tǒng)。由于系統(tǒng)監(jiān)控的對象大多是運(yùn)動對象,因此系統(tǒng)與運(yùn)動對象之間的動作匹配與協(xié)調(diào)就顯得尤為重要,這就對系統(tǒng)各部分的動作時(shí)間和處理速度提出了嚴(yán)格的要求。在一些應(yīng)用領(lǐng)域,如機(jī)器人、飛行物制導(dǎo)等,對整個(gè)系統(tǒng)或部分系統(tǒng)的重量、體積、功耗都有嚴(yán)格的要求。
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