機器視覺系統的幾個問題解析

一．工業相機如何選擇接口？

在了解數據接口之前，我們先來認識下什么是工業相機，工業相機的定義是機器視覺系統中的一個關鍵組件，其本質的功能就是將光信號轉變成有序的電信號。選擇合適的相機也是機器視覺系統設計中的重要環節，相機的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質量等，同時也與整個系統的運行模式直接相關。而將相機采集圖像進行傳輸，就需要通過相機的接口來實現，將圖像數據傳輸到我們的設備上。

工業相機的接口分為：USB2.0/3.0、1394a/1394b、CamerLink、Gige、CoaXPress等類型的接口。以下我們來分析各種接口的優缺點。

1.USB接口

USB1.0:1996年發布，傳輸速度1.5Mbps。

USB1.1:1998年發布，傳輸速度12Mbps，應用于USB鼠標、鍵盤、家用掃描儀等。

USB2.0:2000年發布，傳輸速度480Mbps，通訊距離5m，80%的帶寬用于圖像傳輸。

USB3.0:2008年發布，傳輸速度4.8Gbps，通訊距離10m，80%的帶寬用于圖像傳輸。

USB接口特點

支持熱拔熱插、使用便捷、標準統一、可連接多個設備、相機可通過USB線纜供電。

USB局限性

沒有標準的協議、主從結構，CPU占用率高、帶寬沒有保證

2.IEEE1394----火線接口

1394a:1995年發布，傳輸速度400Mbps，通訊距離4.5m。主要用于視頻傳輸領域。

1394b:2002年發布，傳輸速度800Mbps，通訊距離4.5m。主要用于視頻傳輸領域。

1394接口特點

高速率、支持熱插拔、數據傳輸實時性、采用總線結構、即插即用。

3.Camerlink接口

由AIA協會推出的數字圖像信號通訊接口協議，是一種串行通訊協議。

采用LVDS接口標準，具有速度快、抗干擾能力強、功耗低。

從Channellink技術上發展而來的，在Channellink技術基礎上增加了一些傳輸控制信號，并定義了一些相關傳輸標準。

協議采用MDR-26針連接器。

CamerLink接口特點

高速率，帶寬可達6400Mbps、抗干擾能力強、功耗低。

4.Gige千兆以太網接口

由AIA（AutomatdeImagingAssociation）創建并推廣。

是一種基于千兆以太網通信協議開發的相機接口標準。

適用于工業成像應用，通過網絡傳輸無壓縮視頻信號。

第一個使用價格低廉線纜長距離傳輸圖像的標準

Gige接口特點

拓展性好，傳輸數據長度最長可伸展至100m（轉播設備上可無限延長）

帶寬達1Gbit，因此大量的數據可即時得到傳輸

可使用標準的NIC卡（或PC上已默認安裝）

經濟性好，可使用廉價電纜（可使用通用的Ethernet電纜（CAT-6）和標準的連接器

可以很容易集成，且集成費用低

可管理維護性及廣泛應用性

5.CoaXPress

CoaXPress是一種非對稱的高速點對點串行通信數字接口標準

傳輸速度高達6.25Gbps

傳輸距離超過100m

CoxXPress接口特點

數據傳輸量大、傳輸距離長

可選擇傳輸距離和傳輸量：

從50m@6.25Gbps到170m@1.25Gbps

價格低廉，易集成、支持熱插拔

目前在機器視覺中，應用最廣泛的接口是Gige（以太網）接口，以太網接口在傳輸速度、距離、成本等方面較其他接口具有很大的優勢。

二．如何選購機器視覺系統？

機器視覺檢測系統簡單來說主要是由圖像采集系統、光學系統、圖像處理系統和外圍配件這幾部分組成。但是目前市場上供應如此多的視覺系統，找出一款最適合您的特定應用的視覺檢測系統可能是一項艱巨的任務。

無論您是機器視覺新用戶還是有經驗的老用戶，根據本文所提供的幾個關鍵問題的答案以及評估產品特定功能的有用建議，您可以有效完成視覺系統選擇過程。

1、圖像處理軟件是否易于設置應用、能夠快速掌握

設置視覺應用不應要求您成為一名機器視覺專家？設置界面是否能夠幫助您完成一項視覺應用的所有步驟(包括設置采集設置、定位和檢驗元件以及將結果傳輸到工廠車間的其它設備)？它是否需要編程知識，操作人員能夠快速的掌握、整體操作簡單易懂；

2、視覺系統是否有全面的圖像預處理工具庫

圖像預處理工具改變原始圖像，以便在強調所需特征的同時，最大限度地減少所不需的特征。這為采用更多功能強大的工具獲得最佳性能做好了圖像準備，可顯著提高整個系統的準確性和強大性。

3、視覺系統可提供哪些網絡化和通信功能

作為共享信息、支持決策和實現高效集成流程的一種手段，網絡化對于許多視覺應用來說都是一項重要的功能。例如，網絡化使視覺系統能夠將通過/未通過結果傳輸到PC進行分析，或者直接與PLC、機器人以及集成流程控制系統中的其它工廠自動化設備進行通信。如果您需要在企業層面將您的視覺系統連接到PC，請選擇支持全面的標準網絡化協議庫的系統：

4、視覺系統供應商是否提供廣泛的硬件選項?它們對于我的環境來說是否足夠堅固耐用？

很多時候，人們對視覺系統的評估給予了過多的關注，而忽視了配件產品的重要性。配件的選擇可大大有助于確保系統無故障集成，并且在需要提供照明的情況下，甚至可能決定應用的成敗。為保證您快速、輕松地集成系統，很重要的一點是，應從可提供全面的可兼容配件的供應商那里購買視覺系統。這將使您能夠了解每個配件是否經過測試，且經證實可與視覺系統兼容。更重要的是，在進行應用評估的過程中，銷售人員應該能夠幫助確定最佳光源和光學元件解決方案，以提供確保視覺應用成功的最佳機會。維視智造的視覺檢測系統從硬件到軟件全部采用自主研發產品，性能可靠穩定。

5、視覺系統供應商是否提供我所需的支持和學習服務

即使較高性能的視覺系統也僅可能與其背后的供應商一樣優異，無論您是從經銷商、系統集成商還是直接從制造商處購買視覺系統，很重要的一點是，事先了解其可向您提供的完整支持服務范圍，確保您所選擇的視覺供應商了解您獨特的支持需求，并向您提供您在項目每個階段(從應用開發和系統集成到部署以及其它)將需要的所有資源。

適合您的供應商并非僅僅試圖向您銷售一件產品——提供解決方案之前，他們應花費時間仔細了解和評估您的所有需求。

三．如何清潔機器視覺產品

在機器視覺系統中，工業相機，工業鏡頭是系統的重要組成部分之一，對于此類精密光學設備產品，在使用及維護時應特別注意相關事宜。采用正確的維護方法，可以確保產品的質量，并延長使用壽命。本文簡單介紹一下清理機器視覺產品的方法及使用材料：

1、壓縮空氣法

一般情況下，壓縮空氣足以清除掉CCD芯片內部的雜質。但不推薦噴霧劑類型的壓縮空氣，因為噴霧劑中的壓縮空氣往往含有水、油等可能損壞相機或鏡頭表面的物質。

2、使用無塵布

無塵布可以深入機器視覺產品的表面清楚雜質，從而達到達到清潔目的，并且不會對相機造成損傷。

3、使用高濃度酒精(濃度90％以上)

高濃度酒精很容易買到。但注意，不要使用異丙醇，因為異丙醇會吸收空氣中的水分，在芯片或者表面留下液體痕跡。

4、酒精替代品

除酒精外，甲醇或一種叫做Eclipse的液體也可被用來清潔相機芯片表面。但不推薦使用這種方法，因為甲醇是劇毒物質。

5、清潔方法

若相機上有指印或灰塵，用柔軟、干燥的布擦拭，機身也要用柔軟、干燥的無塵布擦拭；如果污染非常頑固，可用布蘸適量酒精，然后擦干；若鏡頭上有灰塵，用吹塵器除去。且勿使用汽油或稀釋劑等揮發性溶劑否則會損壞表面光澤。要注意的是務必不能使用金屬工具或鉗子之類來處理鏡頭，否則會在它表面留下劃痕。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的机器视觉系统的几个问题解析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。