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隨著科技水平的提高，越來越多的機器人將被運用到安防系統(tǒng)、工業(yè)加工、航空航天等其他領(lǐng)域，眾多的應(yīng)用場景都要求機器人具有確定目標、定位目標和跟蹤目標的能力。 機器視覺概述 使機器具有像人一樣的視覺功能，從而實現(xiàn)各種檢測、判斷、識別、測量等功能。一個典型的機器視覺系統(tǒng)組成包括：圖像采集單元（光源、鏡頭、相機、采集卡、機械平臺），圖像處理分析單元（工控主機、圖像處理分析軟件、圖形交互界面），執(zhí)行單元（電傳單元、機械單元）
機器視覺優(yōu)勢 機器視覺系統(tǒng)具有高效率、高度自動化的特點，可以實現(xiàn)很高的分辨率精度與速度。機器視覺系統(tǒng)與被檢測對象無接觸，安全可靠。人工檢測與機器視覺自動檢測的主要區(qū)別有： 機器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域 ·識別 標準一維碼、二維碼的解碼 光學(xué)字符識別（OCR）和確認（OCV） ·檢測 色彩和瑕疵檢測 零件或部件的有無檢測 目標位置和方向檢測·測量 尺寸和容量檢測 預(yù)設(shè)標記的測量，如孔位到孔位的距離 ·機械手引導(dǎo) 輸出空間坐標引導(dǎo)機械手精確定位 機器視覺系統(tǒng)的分類 ·智能相機 ·基于嵌入式 ·基于PC 機器視覺系統(tǒng)的組成 ·圖像獲取：光源、鏡頭、相機、采集卡、機械平臺 ·圖像處理與分析：工控主機、圖像處理分析軟件、圖形交互界面。 ·判決執(zhí)行：電傳單元、機械單元
LED：壽命長/可以有各種顏色/便于做成各種復(fù)雜形狀/光均勻穩(wěn)定/可以閃光； 熒光燈：光場均勻/價格便宜/亮度較LED高； 鹵素燈：亮度特別高/通過光纖傳輸后可做成； 氙燈：使用壽命約1000小時/亮度高，色溫與日光接近。 （大部分機器視覺照明采用LED） ·光源---光路原理 照相機并不能看見物體，而是看見從物體表面反射過來的光。 鏡面反射：平滑表面以對頂角反射光線 漫射反射：粗糙表面會從各個方向漫射光線 發(fā)散反射：多數(shù)表面既有紋理，又有平滑表面，會對光線進行發(fā)散反射 ·光源---作用和要求 在機器視覺中的作用 照亮目標，提高亮度 形成有利于圖像處理的效果 克服環(huán)境光照影響，保證圖像穩(wěn)定性 用作測量的工具或參照 良好的光場設(shè)計要求 對比度明顯，目標與背景的邊界清晰 背景盡量淡化而且均勻，不干擾圖像處理 與顏色有關(guān)的還需要顏色真實，亮度適中，不過曝或欠曝； ·光源---光場構(gòu)造 明場： 光線反射進入照相機 暗場：光線反射離開照相機 ·光源---構(gòu)造光源 使用不同照明技術(shù)對被測目標會產(chǎn)生不同的影響，以滾珠軸承為例：
·鏡頭---主要參數(shù) 工業(yè)的鏡頭大都是多組鏡片組合在一起的。計算時會忽略厚度對透鏡的影響將其等效成沒有厚度的播透鏡模型，即理想凸透鏡。 參數(shù)：焦距/視場/物距/像距/光圈/景深/分辨力/放大倍數(shù)/畸變/接口
分辨率：對色彩和紋理的分辨能力。 畸變：鏡頭中心區(qū)域和四周區(qū)域的放大倍數(shù)不相同。
畸變的校正一般用黑白分明的方格圖像來進行，過程并不復(fù)雜。一般如果畸變小于2%，人眼觀察不到；若畸變小于CCD的一個像素，攝像機也看不見。
·鏡頭---分類 CCTV鏡頭 專業(yè)攝影鏡頭 遠心鏡頭
·鏡頭---遠心鏡頭 在測量系統(tǒng)中，物距常發(fā)生變化，從而使像高發(fā)生變化，所以測得的物體尺寸也發(fā)生變化，即產(chǎn)生了測量誤差； 即使物距是固定的，也會因為CCD敏感表面不易精確調(diào)整在像平面上，同樣也會產(chǎn)生測量誤差。 采用遠心物鏡中的像方遠心物鏡可以消除物距變化帶來的測量誤差，而物方遠心物鏡則可以消除CCD位置不準帶來的測量誤差。
·相機 種類：線&面、隔/逐、黑/彩、數(shù)/模、低/高、CCD/CMOS 指標：象元尺寸、分辨率、靶面大小、感應(yīng)曲線、動態(tài)范圍、靈敏度、速度噪聲、填充因子、體積、質(zhì)量、工作環(huán)境等 工作模式：Free run、Trigger（多種）、長時間曝光等 傳輸方式：GIGE，Cameralinker,模擬
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