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工业相机又俗称摄像机,相比于过去的民用相机(摄像机)而言,它具备高的图像稳定性能、高传输数据能力和高抗干扰性等,现阶段市场上工业相机基本上都是基于CCD或CMOS芯片的相机。
按照使用的不一样分别采用CCD或CMOS相机CCD工业相机主要是使用在运动物体的图像提取,如贴片机视觉检测系统,不过伴随着CMOS技术的发展,很多贴片机也在采用CMOS工业相机。应用于视觉自动检测的计划方案或制造行业中通常用CCD工业相机比较多。CMOS工业相机由低成本,能耗低也使用变得越来越广泛。
其中,CCD是现阶段视觉检测系统最为常用的图像传感器。它集光电转换及电荷存储、电荷转移、信号读取于一体,是常见的固态成像元器件。
CCD的突出特点是用电荷作为信号,而有别于其他元器件是用电流或者电压为信号。这种成像元器件通过光电转换产生电荷包,而后在驱动脉冲的效果下转移、放大输出图像信号。
常见的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CCD作为一类功能元器件,与真空管相比较,具备无灼伤、无迟滞、低压工作、低功耗等优点。
CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器是当今使用最普遍、重要性最高的传感器之一。其主要是采用感光单元阵列和辅助控制电路获取对象景物的亮度和色彩信号,并通过复杂的数字信号处理和图像处理技术输出数字化的图像信息。CMOS图像传感器是一个高度集成的图像系统芯片。当外界光线照射到CMOS图像传感器上的时候,传感器拥有的感光单元阵列会发生光电效应,光电效应使得阵列上的每个感光单元产生对应外界色彩和亮度的电荷信号,之后信号会被模拟-数字转换电路转换成数字图像信号,从而还原出现实的影像。
CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上,还具备局部像素的编程随机访问的优点。
现阶段,CMOS图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在机器视觉检测系统的高分辨率和高速场合得到了广泛的使用。
机器视觉技术为工业发展带来了革命性的变化,它通过模拟人眼的功能,使得机器能够自动接收和处理图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动。以下是机器视觉为工业发展带来的几个主要影响:
在高精密加工过程中,机器视觉技术主要扮演了检测与控制的双重角色。一方面,通过高精度的图像捕捉和处理,机器视觉技术能够实现对加工工件的微米甚至纳米级检测。一方面,通过高精度的图像捕捉和处理,机器视觉技术能够实现对加工工件的微米甚至纳米级检测。
在现代自动化流水线生产中,机器视觉系统正发挥着越来越重要的作用,特别是在零件正反面识别与定位方面。这一技术的应用,不仅极大地提高了生产效率,还确保了产品质量的稳定性。
基于机器视觉的表面缺陷检测系统虽然已经在多个领域取得了显著成果,但仍面临一系列问题和难点,尤其是在线检测环境中。
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