近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步，使得圖像采集成為一種廣為使用的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)源，從而推動(dòng)了計(jì)算機(jī)自動(dòng)機(jī)器視覺(jué)與科學(xué)成像技術(shù)在電子產(chǎn)品撿測(cè)技術(shù)有了新的突破，所以才會(huì)有”任何通過(guò)人來(lái)完成的檢測(cè)過(guò)程都適合于用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)來(lái)代替”新機(jī)理.這是因?yàn)榕c機(jī)器相比，人有情緒，會(huì)疲勞，故把人用作機(jī)器是不可靠的，因此該新機(jī)理的出現(xiàn)是必然的.

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)一般包括光源、鏡頭、CCD照相機(jī)、圖像處理單元(或圖像采集卡)、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)組成示意見(jiàn)圖1(a)，實(shí)際例舉示意見(jiàn)圖1(b)。

圖1(a) 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)基本組成示意框圖
圖1(b) 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)使用組成列舉—基于PC的視覺(jué)系統(tǒng)基本組成示意圖

光源：與視覺(jué)傳感器的照明因素一樣，它是影響機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)輸入的重要因素，它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。針對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用實(shí)例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。其光源可分為可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光。常用的幾種可見(jiàn)光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。另一方面，環(huán)境光有可能影響圖像的質(zhì)量，所以可采用基于PC的方案主要針對(duì)電子生產(chǎn)測(cè)試設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是高性能、高靈活度和高性?xún)r(jià)比，十分適合于高難度、高分辨率和高速的機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用。

所以可采用加防護(hù)屏的方法來(lái)減少環(huán)境光的影響。照明系統(tǒng)按其照射方法可分為：背向照明、前向照明、結(jié)構(gòu)光和頻閃光照明等。其中，背向照明是被測(cè)物放在光源和攝像機(jī)之間，它的優(yōu)點(diǎn)是能獲得高對(duì)比度的圖像。前向照明是光源和攝像機(jī)位于被測(cè)物的同側(cè)，這種方式便于安裝。結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或線光源等投射到被測(cè)物上，根據(jù)它們產(chǎn)生的畸變，解調(diào)出被測(cè)物的三維信息。頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上，攝像機(jī)拍攝要求與光源同步

鏡頭：鏡頭選擇應(yīng)注意焦距，目標(biāo)高度，影像高度，放大倍數(shù)，影像至目標(biāo)的距離，中心點(diǎn) / 節(jié)點(diǎn)與畸變.

相機(jī)：按照不同標(biāo)準(zhǔn)可分為標(biāo)準(zhǔn)分辨率數(shù)字相機(jī)和模擬相機(jī)等。要根據(jù)不同的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合選不同的相機(jī)和高分辨率相機(jī):線掃描CCD和面陣CCD;單色相機(jī)和彩色相機(jī)。

圖象采集卡：圖像采集卡只是完整的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的一個(gè)部件，但是它扮演一個(gè)非常重要的角色。圖像采集卡直接決定了攝像頭的接口：黑白、彩色、模擬、數(shù)字等。比較典型的是PCI或AGP兼容的捕獲卡，可以將圖像迅速地傳送到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行處理。有些采集卡有內(nèi)置的多路開(kāi)關(guān)。例如，可以連接8個(gè)不同的攝像機(jī)，然后告訴采集卡采用那一個(gè)相機(jī)抓拍到的信息。有些采集卡有內(nèi)置的數(shù)字輸入以觸發(fā)采集卡進(jìn)行捕捉，當(dāng)采集卡抓拍圖像時(shí)數(shù)字輸出口就觸發(fā)閘門(mén)。

視覺(jué)處理器：視覺(jué)處理器集采集卡與處理器于一體。以往計(jì)算機(jī)速度較慢時(shí)，采用視覺(jué)處理器加快視覺(jué)處理任務(wù)。現(xiàn)在由于采集卡可以快速傳輸圖象到存儲(chǔ)器，而且計(jì)算機(jī)也快多了，所以現(xiàn)在視覺(jué)處理器用的較少了。

工作過(guò)程：視覺(jué)系統(tǒng)的輸出并非圖像視頻信號(hào)，而是經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理之后的檢測(cè)結(jié)果(如尺寸數(shù)據(jù))。通常，機(jī)器視覺(jué)測(cè)試就是用機(jī)器代替肉眼來(lái)做測(cè)量和判斷.首先采用CCD照相機(jī)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)。圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，如：面積、長(zhǎng)度、數(shù)量、位置等。最后，根據(jù)預(yù)設(shè)的容許度和其他條件輸出結(jié)果，如：尺寸、角度、偏移量、個(gè)數(shù)、合格/不合格、有/無(wú)等。上位機(jī)(如PC和PLC)實(shí)時(shí)獲得檢測(cè)結(jié)果后，指揮運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)或I/O系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作(如定位和分類(lèi))。

機(jī)器視覺(jué)是新興的自動(dòng)化市場(chǎng)，之所以這么說(shuō)，主要機(jī)器視覺(jué)技術(shù)實(shí)際上就是利用攝像機(jī)替代人眼，圖像處理軟件替代大腦對(duì)生產(chǎn)線上產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)或識(shí)別，它基本上由光源、鏡頭、攝像機(jī)、圖像采集卡、圖像處理器/軟件以及必要的I/O所組成。機(jī)器視覺(jué)檢驗(yàn)具有極高的效率、重復(fù)性以及精度，并且在很多情況下是人眼所無(wú)法替代的。視覺(jué)系統(tǒng)可以快速、準(zhǔn)確和高可重復(fù)性地自動(dòng)完成諸如部件測(cè)量和檢查的工作，這樣就可以幫助制造商提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)力。視覺(jué)系統(tǒng)在制造過(guò)程中的每一步都可以生成有價(jià)值的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，這同時(shí)也可以幫助控制工程師擴(kuò)展過(guò)程診斷的功能

計(jì)算機(jī)自動(dòng)機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用大致上可以分成定位、量測(cè)、識(shí)別、缺陷檢測(cè)四大類(lèi)，其中以定位的應(yīng)用最為廣泛。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以用來(lái)檢視主機(jī)板上的電子組件，也可以用來(lái)控制機(jī)械手臂，在機(jī)械手臂上加裝CCD，利用影像辨識(shí)的定位，帶動(dòng)機(jī)械手臂來(lái)做病毒研究、藥物混合等.一些高危險(xiǎn)性的醫(yī)療研究。除了精準(zhǔn)之外，對(duì)人類(lèi)的生命也比較有安全保障。

可見(jiàn)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的速度和精確度成為機(jī)電子產(chǎn)品檢測(cè)的新途徑，這取決于以下二種類(lèi)型的糸統(tǒng)所具特征優(yōu)勢(shì)。其一為圖像采集的系統(tǒng)組件與應(yīng)用軟件，其二為生產(chǎn)車(chē)間標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器視覺(jué)糸統(tǒng)。