机器视觉的硬件构成

机器视觉的硬件构成包括光源、镜头、相机、图像采集卡、计算机等.

一、硬件构成

• 光源
  用于为视觉系统提供足够多的亮度
• 镜头
  用于将被测物成像到相机的靶面上，并将其转换成电信号
• 图像采集卡
  将电信号转换成数字图像信息
• 计算机
  用于实现图像的存储、处理，并给出测量结果和控制信号。

二、工业相机

工业相机又称摄像机，相对于传统的民用相机而言，具有较强的图像稳定性、传输能力和抗干扰能力。

按芯片类型分类：CCD相机、CMOS相机

1、 CCD相机

• CCD相机集光电转换、电荷存储、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。
• CCD相机的特点：
  以电荷为信号，不同于其他器件以电流或电压为信号。
• 工作原理：
  被测物的图像经过光学镜头聚焦至CCD芯片上；时序产生电路模块提供水平驱动脉冲，帮助CCD芯片完成光电荷的转换、存储、转移和读取，并将光学信号转换为电信号输出；信号处理电路模块接收来自CCD芯片的电信号，并对脉冲进行采集、保持，以及自动增益控制、视频信号合成等预处理，将CCD芯片输出的电信号转换为需要的视频格式，即视频输出。

2、CMOS相机

• CMOS芯片将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模/数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，提高了CMOS芯片的集成度和设计的灵活性。
• 目前，CMOS芯片以其低功耗、高速传输和宽动态范围等特点，在高分辨率和高速传输等场合得到了广泛应用。
• 工作原理：
  CMOS芯片可直接输出数字信号；大部分CMOS相机配有FPGA或DSP的数据采集处理模块，可直接对图像数据进行图像滤波、校正等预处理，并进行数据输出。