一套簡(jiǎn)單的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包括哪些部分？

要回答這個(gè)問(wèn)題，我們可以分解一下機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，來(lái)逐個(gè)分析。

一套最簡(jiǎn)單的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包括：視覺(jué)成像部分；圖像處理部分；運(yùn)動(dòng)控制部分。

1.視覺(jué)成像部分

視覺(jué)成像又包含幾個(gè)典型組件：光源，鏡頭，工業(yè)相機(jī)。

光源和鏡頭都需要我們掌握光學(xué)知識(shí)，不同的打光方式，可以讓相機(jī)對(duì)物體產(chǎn)生完全不同的成像；而鏡頭的倍率，焦距，視野等的選擇不同直接決定了成像的逼真度。對(duì)于一名機(jī)器視覺(jué)工程師來(lái)說(shuō)，掌握如何選擇鏡頭，如何選擇光源，如何確定打光方式是最基本的技能。

工業(yè)相機(jī)需要我們掌握光電知識(shí)，掌握相機(jī)傳感器的區(qū)別，掌握?qǐng)D像成像的基本知識(shí)如清晰度，動(dòng)態(tài)范圍，視場(chǎng)角等等，這樣我們才能根據(jù)需求和場(chǎng)景選擇正確的相機(jī)，最快速的掌握這些知識(shí)的方法是買(mǎi)一臺(tái)入門(mén)級(jí)單反來(lái)研究透這些成像參數(shù)和成像的關(guān)系。

2. 圖像處理部分

圖像處理我們一般理解是在PC機(jī)器上進(jìn)行的，實(shí)際上在工業(yè)領(lǐng)域，大部分采用工控機(jī)，因?yàn)樗€(wěn)定，加上有成本優(yōu)勢(shì)。

近些年的發(fā)展，嵌入式硬件也在蓬勃發(fā)展，很多工廠對(duì)于小的需求比如控制幾百臺(tái)儀表盤(pán)的開(kāi)關(guān)和狀態(tài)監(jiān)控，完全可以利用樹(shù)莓派等開(kāi)源硬件實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于入門(mén)者來(lái)說(shuō)，可以?xún)?yōu)先掌握PC平臺(tái)，X86平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，在熟悉之后可以延展到嵌入式平臺(tái)。

在軟件部分，大部分應(yīng)用層采用C#，.net，QT，C++來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此掌握這其中的一門(mén)編程語(yǔ)言是必備的；而在圖像算法層面，典型的開(kāi)源算法有opencv，商用的有halcon，visionpro等，建議最開(kāi)始可以先以halcon入門(mén)；如果在算法層面想進(jìn)一步深入，可以研究一下機(jī)器學(xué)習(xí)，這可能是未來(lái)的主要方向。

對(duì)于理論方面，更多的是掌握?qǐng)D像處理的基本概念，這本書(shū)《機(jī)器視覺(jué)算法與應(yīng)用》，值得一看。

3. 運(yùn)動(dòng)控制部分

典型的運(yùn)動(dòng)控制器（運(yùn)動(dòng)控制卡），可以入手研究一下。還有PLC，也可以玩起來(lái)，這部分的難點(diǎn)在于，精度的矯正，因?yàn)楹芏鄨?chǎng)景和需求對(duì)精度的要求是非常高的。

除了以上三點(diǎn)，整體方案的搭建能力是至關(guān)重要的， 因?yàn)榉桨感枰堰@些部分都串起來(lái)，并且能夠和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景聯(lián)系起來(lái)，滿(mǎn)足實(shí)際的生產(chǎn)自動(dòng)化需求。

而整體方案的搭建能力取決于：

對(duì)生產(chǎn)工藝的深度理解；

對(duì)所有組成部分之間的銜接，關(guān)系有深刻理解。

這兩點(diǎn)都需要經(jīng)過(guò)多個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)累積，才能給出一套好的方案。