影像系统（影像系统）

基本定义

影像系统在工业上俗称CCD系统或视觉系统。

系统原理

影像系统的核心部分为图像处理软件，也即工业自动化上通常指的视觉软件。工作时，CCD相机对产品进行拍照，传给图像采集卡，图像采集卡将信号转换为数字信号传给电脑，图像处理软件再对采集到的数据进行分析、定位、识别等处理，将产品的坐标值、比例、角度等参数返回给用户。

核心技术

影像系统的核心部分为图像处理单元，包括BLOB分析，对象计数、几何匹配、灰度匹配、字符识别、条码识别、测圆、卡尺测量、外经内经测量、颜色识别、图像基本运算（二值化、比例变换、开运算、闭运算、膨胀、腐蚀、滤波）等功能，国外致力于图像算法比较有名的有美国NI公司，康耐视，日本的基恩士（keyence）等。

系统应用

影像系统在测量、监控、医疗、传感器、工业智能相机、视觉跟踪导航仪、工业自动化设备等领域已经应用得很广泛，其中医疗方面的应用主要在国外发达国家，国内的应用相对较少。

发展前景

随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，对工业生产的产品提出了更苛刻的要求，而在人工无法满足产品监控的情况下，影像系统将会代替人工实施产品出厂把关，而高端的影像系统，监控的产品将会是高质量、最具市场竞争力的产品，同时效率的提高将大大节约企业的生产成本，因此，影像系统技术的发展前景在未来十年内将会得到广泛的应用，一些大量使用人工劳力，生产效率低的生产企业将会面临淘汰。

如何选择

市场上的集成式影像视觉系统越来越多，如何选择一款适合应用需求的产品，是摆在很多应用工程师面前的一个难题。选择影像视觉系统时应注意的地方：

1. 一定要对应用本身有深入的了解

在很大程度上是应用本身决定了我们需要选择什么样的产品，对应用本身了解和总结得越仔细，越有利于我们选择合适的产品。如我们要求的检测精度、速度，生产线要求的漏检率和误检率，需要检测产品本身的一致性，生产环境可能带来的影响等。

2. 视觉和软件功能是机器视觉系统的核心

大部分的集成式机器视觉系统都固化有视觉和软件功能，视觉和软件功能是集成式机器视觉系统的核心。对视觉功能我们需要关注三个方面：

1). 视觉和软件功能是否齐全

一般的集成式机器视觉系统的软件功能除视觉功能外，还应包含通信控制、人机交互界面等工具。而视觉功能是其中的主要部分，一般包括标定、定位、有/无检测、字符识别、条码识别、颜色分析等工具。当让有些集成式机器视觉系统不包括上述的某些功能，但我们需要用到的功能必须包括。

2). 视觉工具的性能是否可满足我们的要求

同样的视觉工具，不同的厂家可能实现的原理不一样，从而表现出来的性能也不一样。我们可以想一些办法来测试比较。如对定位功能，我们可以采用以下条件的变化来加以测试对比，观察不同产品在条件变化下哪个稳定性更强，得分值更高。

3).零件旋转

光学测量装置的变化

光照条件的不一致

零件外观部分遮盖

视觉和软件工具使用是否方便

有些视觉和软件功能参数设置简单明了，使用气力爱非常方便，有些产品的视觉和软件功能参数设置复杂，有些参数甚至没有明确的意义，使用起来比较费事。

3. 产品的稳定性

产品的稳定性也是工程上需要重点关注的，这个只能通过实际的测试和多方咨询才能知道。一般我们可以观察视觉检测的重复精度，是否有过载保护，长时间工作是否会掉线，接口是否可靠等。

4. 是否易于集成

这一点可通过考察产品的外观结构是否便于安装、软件使用是否灵活方便、接口功能是否齐全、产品说明书和帮助文档是否详细得知。

5. 性价比

这一点可通过多方咨询和横向比较得知。

6. 技术支持

当评估一台集成式机器视觉系统时，很重要的疑点就是选择一家可提供较宽范围内的产品支持和培训服务的提供商，这在很大程度上会影响我们应用开发的周期甚至应用的成败。