機器視覺應用的攝像頭設計
2020-12-08 電子產品世界
摘要：本文將探討機器視覺應用的 CMOS 圖像感應器技術及架構要求。此外，還將詳細分析機器視覺的基本組件，攝像頭為滿足應用需求需要哪些條件，以及如何設計出可滿足各種機器視覺應用需求、同時又能在圖像質量與成本之間獲得平衡的攝像頭。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/163933.htm
總體上說，機器視覺就是讓電子光學系統（攝像頭）連接至如計算機等處理單元，以進行圖像處理並對相關系統實現控制。換言之，機器視覺系統就是指能夠看到目標對象的系統或計算機。受計算機控制的系統可包括生產單元、產品質量控制以及抓放設備等。
機器視覺要求什麼？
機器視覺系統應當包括圖像感應器與透鏡系統，這通常整體稱作攝像系統，可需要通過火線、USB或乙太網等電氣接口連接到計算機，而計算機則連接至控制設備。
a) 攝像頭
b) 計算機（主機）
c) 幀接收器
d) 應用軟體
機器視覺應用需要結合軟、硬體才能確保成功工作。選擇適當的硬體固然重要，但視覺檢查軟體則形成了所有機器視覺系統的核心。通常由像素時鐘驅動的感應器將由用戶通過SPI 或 I2C 接口設置寄存器來配置解析度、工作速度、增益控制、曝光時間以及集成時間。感應器可輸出幀同步和線路同步脈衝以及待處理的數字數據。感應器的電氣接口為CMOS，可支持高達 200 MHz 的頻率。如果速度更高，則需要 LVDS 接口來實現信號完整性。
機器視覺攝像頭的典型系統架構為：
1 離線處理功能的攝像頭
在機器視覺系統的上述配置中，包含獨立的攝像頭，它採用業界標準的電氣接口，如火線、USB 或千兆乙太網等。可單獨對攝像頭供電，並可通過電氣接口將原始數據傳送至主機。視頻傳輸既可以是連續幀，也可以是單幀數據，具體取決於應用的需要。單幀捕獲與視頻傳輸被稱作觸發模式，需要外部系統通常以 CMOS 級向攝像頭系統發送電子脈衝。攝像頭邏輯將啟動一個幀集成，並通過電氣接口將掃描的數據發送至主機。在某些情況下，原始數據通過總線與同步信號、時鐘和數據一起發送給幀接收器等終端數據採集系統。幀接收器在存儲器中存儲數據，隨後可由主機應用軟體對數據進行存取以處理和控制。
相關焦點
-
機器視覺中的光源照明設計
通過對光源照明設計中光源種類和基礎照明等諸多技術的理論分析，結合光源照明技術在工程案例中的應用技巧，探究了設計光源照明系統時要注意的問題和原則。關鍵詞 機器視覺；光源照明；光源種類；照明技術 機器視覺是計算機科學的一個分支，是用機器代替人眼做各種測量和判斷。一個典型的機器視覺系統包括圖像採集、圖像處理、運動控制部分等。圖像採集是一個重要的環節，它將被測物的可視化圖像和特徵轉化為能被計算機處理的一系列數據。 -
科普:機器視覺技術原理解析及應用領域
在一些不適合於人工作業的危險工作環境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺；同時在大批量工業生產過程中，用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度。而且機器視覺易於實現信息集成，是實現計算機集成製造的基礎技術。 -
機器視覺系統設計的關鍵技術
機器視覺系統的具體應用需求千差萬別，視覺系統本身也可能有多種不同的形式，但都包括以下過程： 圖像採集 利用光源照射被觀察的物體或環境，通過光學成像系統採集圖像，通過相機和圖像採集卡將光學圖像轉換為數字圖像，這是機器視覺系統的前端和信息來源。 圖像處理和分析 計算機通過圖像處理軟體對圖像進行處理，分析獲取其中的有用信息。 -
工業控制領域裡機器視覺的作用是什麼
（文章來源：機器視覺前沿） 機器視覺長期以來用於工業自動化系統中，以通過取代傳統上的人工檢查來提高生產質量和產量。從拾取和放置、對象跟蹤到計量、缺陷檢測等應用，利用視覺數據可以通過提供簡單的通過失敗信息或閉環控制迴路，來提高整個系統的性能。 視覺的使用並不僅僅在工業自動化領域；我們也看到了相機在日常生活中的大量應用，例如用於計算機、行動裝置，特別是在汽車中。攝像頭僅僅是在幾年前才被引入到汽車中，但是現在汽車中已經配備了大量攝像頭，以為駕駛員提供完整的360°車輛視圖。 -
基於機器視覺的汽車智能駕駛系統
而機器視覺技術融合三維測量和圖像識別技術於一身。 目前，機器視覺在智慧機器人領域的研究熱火朝天：Klaus Fleischer等人提出的基於機器視覺的城外公路基礎設施固定對象的檢測與跟蹤;D. Brzakovie等人提出道路邊緣檢測在移動機器人導航中應用 ; O.Djekoune等人提出基於神經網絡的視覺引導機器人導航。 -
機器視覺系統與機器視覺檢測最常見的技術應用分析
這些關鍵字的熱度，從機器視覺論壇上就可以窺見一斑，在機器視覺論壇上，經常有很多專業人士會探討機器視覺算法與應用，以及與機器視覺相關的機器視覺光源方面的技術以及知識。鑑於機器視覺的專業性，很多機器視覺公司，主要從事機器視覺系統和機器視覺軟體的研究，售賣，這些也是機器視覺算法與應用研究的最終目的，也就是將知識轉化為商業價值。關於機器視覺的應用，我們可以從一些機器視覺應用實例中，去學習和借鑑。 -
機器視覺可用的不同電纜和連接器類型以及相關利弊分析
為您的機器視覺應用選擇正確的接口是您選擇攝像頭過程的一項決定因素。以下小節內容將概述機器視覺可用的不同電纜和連接器類型以及相關利弊。此類應用通常使用CarmeraLink（支持最大6.8Gbit/s數據傳輸）和CoaXPress（支持最大12Gbit/s數據傳輸）這些專用型機器視覺接口。採用這些接口的系統除了需要攝像頭外，還需要圖像採集卡。它們是專門用於接收圖像數據並組合成可用圖像的適配卡。專用型機器視覺接口還要使用專用線纜，增加了與外圍設備集成的難度。 -
2014中國機器視覺行業十大知名品牌
成立以來，公司一直致力於機器視覺產品的應用開發、嵌入式機器視覺系統的研發、生產以及銷售。 視覺龍專業涵蓋非接觸式測量(含機器視覺、位移測量等)、自動化控制、精密機械、電子、工控軟體等諸多重要領域。可以提供機器視覺單元、鏡頭、光源等硬體及軟體方面的支持和配合。 -
機器視覺人臉識別技術在智能商業中的應用
人工智慧領域主要分布在機器學習(通用)、機器學習(應用)、計算機視覺(通用)、智慧機器人、虛擬個人助理、自然語言處理(語音識別)、自然語言處理(通用)、實時語音翻譯、情境感知計算、手勢控制、推薦引擎及協同過濾、視頻內容自動識別等。 -
機器視覺 + 運控控制——自動化產線升級的利器
機器視覺是計算機視覺的一個分支，工業自動化領域中的視覺控制或視覺應用，主要指的是通過前端光學攝像頭，從採集到的數位化圖像中提取相關信息，進行分析處理之後，用於對生產線流程或質量的控制，以代替重複性人工操作。 -
機器視覺光源哪家公司做的比較好?
深圳市華周測控技術有限公司—HZTEST成立於2006年，是一家專業從事機器視覺產品研發生產、營銷和技術服務於一體的綜合性公司。我們立足於機器視覺和自動化工業領域，旨在創造、研發、生產和營銷高質量的機器視覺產品和方案產品，並致力於運動控制、數據採集和系統集成等方面的研究。 -
使用機器視覺檢測的場景有哪些?
在工業領域，機器視覺檢測技術也已經應用於工業自動化系統中，以取代傳統上的人工檢查來提高生產質量和產量。從拾取和放置、對象跟蹤到計量、缺陷檢測等應用，利用機器視覺檢測的數據可以通過提供閉環控制，來提高整個系統的性能。 -
誰將成為未來機器視覺應用領域的王者?
進入21世紀後，隨著機器視覺在工業自動化、無人機、智能家電中的應用，CMOS圖像傳感器又迎來了新一輪的發展浪潮。 因為機器視覺的應用特性，CMOS圖像傳感器面臨新的挑戰。如果以前只是要求成像細緻、色彩鮮豔的話，現在則要求快速捕捉（高幀率），無形變（全局快門）和非可見光下成像（近紅外增強技術）。畢竟，這次服務的對象從人換成了機器。 -
FLIR機器視覺相機助力開啟人工智慧的新視界
打開APP FLIR機器視覺相機助力開啟人工智慧的新視界 火花 發表於 2020-11-19 14:00:00 關於菲力爾 美國菲力爾公司(FLIR Systems, Inc.)專注於設計、開發、生產、營銷和推廣用於增強態勢感知力的專業技術。 -
Xilinx與Silicon開啟硬體圖像處理機器視覺應用大門
Software公司現場展示Silicon Software公司的VisualApplets軟體平臺，以及該平臺如何顛覆傳統的嵌入式機器視覺系統設計方法，為那些從事和尋找先進的、高性能機器視覺解決方案的嵌入式系統架構師、軟體工程師、硬體工程師帶來前所未有的嵌入式設計體驗。 -
選擇正確的機器視覺鏡頭的六個技巧
遠心鏡頭用於專門的計量應用。它們用於消除尺寸和幾何變化。施努卡對機器視覺鏡頭選擇比較嚴格，主要通過如下幾個方面來評定 1.計算焦距當為應用選擇正確的鏡頭時，設計人員使用3個因素計算所需的工作距離：焦距，被檢物體的長度和傳感器尺寸。 -
選擇機器視覺光源應考慮哪些特性
光源是影響機器視覺系統輸入的重要因素，因為它直接影響輸入數據的質量和至少30%的應用效果。由於沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的照明裝置，以達到最佳效果。現在許多工業用的機器視覺系統用可見光作為光源，這主要是因為可見光容易獲得，價格低，並且便於操作。那麼今天我們就為您介紹下選擇機器視覺光源時應考慮哪些特性：1、亮度：在兩種光源中選擇時，最佳的選擇是更亮的那個。當光源不夠亮時，可能有三種不好的情況會出現。 -
機器視覺電子電路設計圖集錦
TOP2 解讀兩種機器視覺系統電路設計方案 機器人行走電路由驅動電路和直流電機的正反轉電路兩個單元構成。 TOP6 機器視覺採集系統應用電路揭秘 視覺導航又叫做圖像識別導航，它分為兩種方式：一種是有線式，另一種是無線式。 -
機器視覺傳感器的工作原理及應用
一說到機器視覺傳感器，我們都知道它是整個機器視覺系統信息的直接來源，其主要由一個或者兩個圖形傳感器組成，有時還要配以光投射器及其他輔助設備。這個東西的主要功能是獲取足夠的機器視覺系統要處理的最原始圖像。 -
2D相機與3D相機的機器視覺
1.前言無論2D相機還是3D相機，提到相機不可避免地涉及到機器視覺。機器視覺與計算機視覺並沒有一個明顯的定義去劃分。但在實際應用中，應用於工業檢測的時候更多地被稱為機器視覺而非計算機視覺。這時候，機器視覺更多地偏向或者專指以圖像傳感器為採集軟體，輔助以光源，PLC甚至機器人等外部設備，以實現特定的檢測或定位等特定目的。如果你從事的是機器視覺行業則避免不了PCL，機器人，編碼器，光柵尺，光源，鏡頭等這些圖像之外的硬體設備打交道。