机器视觉系统构成

       机器视觉系统是通过图像摄取装置将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布的亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，根据分析的结果来控制现场的设备动作。这一信息处理过程与人眼视觉及基于视觉的判断和动作非常相似，形象的说机器视觉的本质是为机器植入“眼睛”和“大脑”。

       从狭义上讲，机器视觉系统通常由图像采集部分（相机，光学镜头，光源）+ 图像传输（数据接口，线缆，图像采集卡）+ 图像处理解析（预处理器，主处理器，应用软件）等构成。从广义角度，则还包含后端的相关的信息通讯及运动控制系统。按照整个视觉系统信息流动的方向，机器视觉系统可分为四个部分：

（1）光学照明与成像。完成图像数字信号获取，由光学成像系统（光源和镜头等）映射图像，经过相机图像传感完成光电模拟信号到数字图像信号的装换。

（2）图像采集与传输。完成图像数字信号的采集，通过标准化的数据接口、采集卡及线缆，将光学图像数据传入计算机存储器。

（3）数据图像处理和分析。依托信息处理平台，运用不同的算法对图像进行处理，提取有效信息，并进行分析和判断。

（4）信息决策与执行。依据数据处理和分析的结果，完成最终判断和动作决策，输出相应的结果和动作控制指令。

       机器视觉是一个光机电算软等技术高度集成的系统。其硬件包括：成像模块、处理模块和机电运控模块，软件部分包括：信息处理算法和软件框架。其外围设备包括：生产设备、信号设备等。通常来讲，核心器件包含：相机 + 镜头 + 光源系统 + 线缆 + 采集卡 + 数据处理平台 + 应用软件 +机电控制反馈机构等。其中，光源用于为场景提供合适的照明，对象场景通过镜头形成高质量的光学图像，由相机完成光电信号的转换。光源、镜头、相机共同构成了机器视觉系统的成像模块。必要时，机电运控模块可完成成像所需的姿态调整、扫描运动等工作。线缆完成图像电信号的传输（有些系统可能采用无线传输），采集卡完成图像由模拟信号到数字信号的转化或格式变换，得到数字图像或视频，由软件在处理平台上完成图像处理、信息分析和提取以及判断决策等功能，相关判断和决策进一步控制机电机构执行相关动作。