什么是機器視覺中的圖像采集？

機器視覺已成為工業(yè)自動化的眼睛。盡管它的出現(xiàn)相對較新，但由于它能夠同時提供增強的準(zhǔn)確性和更快的周轉(zhuǎn)，因此在相當(dāng)多的行業(yè)中獲得了關(guān)注。機器視覺系統(tǒng)的準(zhǔn)確性對于產(chǎn)品在市場上的成功起著關(guān)鍵作用。換句話說，機器視覺系統(tǒng)的效率顯著影響生產(chǎn)環(huán)境的整體效率和凈吞吐量。

然而，機器視覺系統(tǒng)在少數(shù)情況下可能不準(zhǔn)確且效率低下。有些系統(tǒng)在實驗室中運行良好，但在生產(chǎn)線上卻無法滿足精度標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)生這種情況的主要原因之一是系統(tǒng)是在實驗室構(gòu)建的，然后立即在工廠環(huán)境中實施。這種做法不正確的核心原因在于圖像采集過程。

什么是圖像采集？

圖像采集可以定義為從源獲取圖像的行為。這可以通過相機、編碼器、傳感器等硬件系統(tǒng)來完成。毫無疑問，這是機器視覺工作流程中最關(guān)鍵的一步，因為不準(zhǔn)確的圖像將使整個工作流程變得無用。由于機器視覺系統(tǒng)不會分析獲取的物體數(shù)字圖像，而不是分析物體本身，因此獲得具有正確清晰度和對比度的圖像至關(guān)重要。

在圖像采集步驟中，來自物體的入射光波通過光敏傳感器的組合轉(zhuǎn)換成電信號。這些小型子系統(tǒng)的作用是為機器視覺算法提供物體的準(zhǔn)確描述。

人們普遍誤解，在機器視覺系統(tǒng)中獲得正確的顏色最為重要。但事實并非總是如此。顏色通常會引入更多噪音并使檢測變得更加困難。圖像采集系統(tǒng)的最高目標(biāo)是最大化感興趣特征的對比度。

圖像采集的組成部分

圖像采集系統(tǒng)由四個重要部分組成。雖然傳感器和攝像頭的效率可能隨可用技術(shù)的不同而變化，但用戶對照明系統(tǒng)擁有絕對的控制權(quán)。主要的圖像采集組件如下：扳機、相機、光學(xué)、照明，本文我們將重點討論圖像采集過程中涉及的觸發(fā)機制。

觸發(fā)機制

現(xiàn)代成像和視覺應(yīng)用中的圖像采集是通過觸發(fā)器完成的。觸發(fā)器是一種向相機發(fā)出信號以獲取圖像的機制。與單反相機不同，工業(yè)相機中的傳感器由于缺乏機械快門而持續(xù)暴露。完全自由運行的相機讀取來自傳感器的輸入。當(dāng)“圖像查詢”被見證時，圖像被完整捕獲。此后，新的圖像采集周期開始，并將完整捕獲的圖像傳輸?shù)焦I(yè)電腦。

觸發(fā)器可以采用傳感器、可編程邏輯控制器和按鈕的形式。也可能存在不需要觸發(fā)器的某些情況。這是給您的高級提示。觸發(fā)器還取決于所使用的相機類型。線掃描相機有兩個觸發(fā)器（線觸發(fā)器和幀觸發(fā)器）。另一方面，區(qū)域掃描相機只有幀觸發(fā)器。

部分用例

我們列出了一些用例，以便您可以更好地理解不同類型的觸發(fā)機制。

擠壓壓條的檢查

這個特殊的用例涉及一個持續(xù)運行的傳送帶，將珠子移動經(jīng)過線掃描相機。由于此用例需要連續(xù)檢查，因此不需要觸發(fā)器。然而，這種情況可能會使用線路觸發(fā)器。

光學(xué)字符識別閱讀

該用例涉及機械臂拾取物體并將其放置在攝像機前。那么，相機如何知道何時捕捉圖像呢？這個角色可以由PLC來完成。因此，當(dāng)物體到達(dá)相機時，控制器會發(fā)送一個信號，表明該部件現(xiàn)在已就位以進(jìn)行成像。

圓柱形物體的檢查

對于圓柱形物體的缺陷檢測，使用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤來旋轉(zhuǎn)物體，并使用線掃描相機來捕獲圖像。在這種情況下，可以使用編碼器在物體旋轉(zhuǎn)時觸發(fā)線掃描相機。

冰箱內(nèi)部部件的檢查

該用例涉及使用傳送帶將冰箱移動經(jīng)過區(qū)域掃描相機。在這種情況下，可以使用光傳感器或任何其他合適的傳感器來在感測到冰箱時觸發(fā)相機。