機器視覺系統的一般構架與組成

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工業自動化推動了機器視覺技術的飛速發展，由於機器視覺系統的結構比較複雜，大部分人不太瞭解，但基本的模型構架是一致的。根據訊號的流動順序主要包括以下的模組：

(1)光學成像模組。

該模組又可以分為照明系統設計和鏡頭光學系統設計兩部分。

光照設計就是通過研究被測物體的光學特性、距離、物體大小、背景特性等，合理的設計光源的強度、顏色、均勻性、結構、大小，並設計合理的光路，達到獲取目標相關結構資訊的目的。

鏡頭是將物方空間資訊投影到像方的主要部件。鏡頭的設計主要是根據檢測的光照條件和目標特點選好鏡頭的焦距，光圈範圍。在確定了鏡頭的型號後，設計鏡頭的後端固定結構。

(2)影像感測器模組。

該模組主要負責資訊的光電轉換，位於鏡頭後端的像平面上。目前，將為主流的影像感測器可分為CCD(Charge-coupledDevice電荷耦合元件)與CMOS影像感測器兩類。因為是電訊號的信源，所以良好穩定的電路驅動是設計這一模組的關鍵。

(3)影像處理模組。

該模組是主要負責影像的處理與資訊引數的提出，可分為硬體結構與軟體演算法兩個層次。

硬體層一般是CPU為中心的電路系統。基於PC的機器視覺使用的是PC機的CPU與相關的外設；基於嵌入式系統的有獨立處理資料能力的智慧相機依賴於板上的資訊處理晶片如DSP、ARM、FPGA等。

軟體部分包括一個完整的影像處理方案與決策方案，其中包括一系列的演算法。在高階的影像系統中，會整合資料演算法庫，便於系統的移植與重用。當演算法庫較大時，通過圖形介面呼叫演算法庫。

(4)IO模組。

IO模組是輸出機器視覺系統運算結果和資料的模組。基於PC的機器視覺系統可將介面分為內部介面與外部介面，內部介面只要負責系統將訊號傳到PC機的高速通訊口，外部介面完成系統與其他系統或使用者通訊和資訊交換的功能。智慧相機則一般利用通用IO與高速的乙太網完成對應的所有功能。

(5)顯示模組。

顯示模組可以認為是一個特殊的使用者IO，他可以使使用者更為直觀的檢測系統的執行過程。基於PC的機器視覺系統中可以直接通過PCI匯流排將系統的資料資訊傳輸到顯示卡，並通過VGA介面傳到計算機螢幕上。獨立處理的智慧相機通常則通過擴充套件液晶螢幕和影像顯示控制晶片實現影像的視覺化。

以上五個模組為機器視覺系統的基本核心組成部分。

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