近年來（lái），隨著人工智（zhì）能的高速發（fā）展和（hé）圖像處理技術的日益成熟，機器視覺在自動化領（lǐng）域發揮著越來越大的（de）作（zuò）用。機器視覺被用於代（dài）替人工視覺，使機器（qì）人能夠完（wán）成以往隻有人工才能完成的任務，這（zhè）大大減少了在危險環境（jìng）下工作的風險。同時，在來料無序或工作環境雜（zá）亂的情況下（xià），機（jī）器視覺可以顯著提高生產效率和自動化柔性程度（dù）。隨著人們對工業設計水平和生產效率需求的日益提高，機器視覺正在逐步代替傳統複（fù）雜繁瑣的自動（dòng）化模式，成（chéng）為當今的主要（yào）發展趨勢。

　　機器視覺是一項（xiàng）綜合的技（jì）術，包括（kuò）數（shù）字圖像（xiàng）處理（lǐ），傳感器，光學成像，智能判斷，計算機硬件等。一個典型的機器視覺係統包括光源，鏡頭，相機，視覺服務（wù）器等。ccd視覺點膠機采用的就是機器視覺技術。作為機器視覺的感知器，相機和鏡頭（tóu）在采集（jí）信息環節發揮主要作用（yòng）。相（xiàng）機和鏡頭參數以及（jí）型號的選擇將直接影響後（hòu）續的圖像處理和智能判斷等環節。所以在使用視覺係統前，要首（shǒu）先確定相機和鏡頭的各項參（cān）數（shù）。

　　歐（ōu）力克斯視覺點膠機廠家將從CCD相機的成像原理出發，介紹相機和鏡頭的各項產品參數會（huì）對視覺係統以及最終（zhōng）結果產（chǎn）生的影響。以（yǐ）及，在實際運用中，我們如何根據客戶的需求以及對（duì）生產環境的觀察和測量來選擇合適的相機和鏡頭。

　　一、CCD相機成像原理

　　以麵陣（zhèn）相機為例，相機內部有一（yī）塊由N行M列感光單元（CCD）組成的圖（tú）像傳感器（image sensor）。如下圖（tú）紅色格子所示，每一個小格子代表一個CCD感光單元，CCD的（de）個數即為相機的像素，相機分辨率則指的是單位長度（圖像傳感器的單位長度）上（shàng）像素的個數。比如一個相機有1280*1024個CCD感光單元，則該相機像（xiàng）素為130W。

　　光源照射到物體上，不同材質和（hé）顏色的物（wù）體對光源產生不同的反射（shè），這些由物體反射出來的光穿過鏡頭（tóu）照射到CCD上，使（shǐ）CCD產（chǎn）生電信號。CCD控製芯片將單次成像產生的電信（xìn）號收集起來統（tǒng）一傳送到放大（dà）器（amplifier）進行放大和降噪。經過一些列的模數轉換（A/D），電信號被轉化（huà）為（wéi）數字信號，這些值（zhí）就是初始的圖像（xiàng）數據。將初始圖像（xiàng）數據輸入（rù）到（dào）數字處理器(DSP)進行色彩校正以及白平衡等處理後編碼為相機所支持的圖片格式（shì）並儲存（cún）到儲存器上。

　　二、相機（jī）選型

　　像素（sù）與精度正如之前所說，像素是指圖像傳感器上CCD的個數，圖像傳感器一般為（wéi）一個4:3的矩形，所以相（xiàng）機（jī）像素分為橫向（xiàng）和縱向（X和Y方向）。一般來（lái）說（shuō），像素越多就能看（kàn）到單位麵積上更（gèng）多的細節，而這些細節就決定了係統精（jīng）度。舉例說明，現在有大小為的視野範圍，精度要求0.1mm。則（zé）圖像傳感器每個方（fāng）向（xiàng）上CCD的個數至少為100/0.1 = 1000。為了配合後續的邊緣提取（qǔ）等圖像（xiàng）處理，一般會要求3倍的像素，即X方向CCD個數=3x視野範圍（X方向）/精度（X方向）

　　Y方向CCD個數=3x視野（yě）範（fàn）圍（Y方向）/精度（Y方向）

　　可以選擇像素為3000*3000以上的相機。

　　一些特殊場景的處理：如（rú）果算出X,Y方向（xiàng）的像（xiàng）素差（chà）距很（hěn）大，比如X方向CCD個數=3x視野範圍（X方向）/精度（X方向）

　　Y方向CCD個數=3x視野範（fàn）圍（Y方向）/精度（Y方向）

　　此時應該選（xuǎn）A，寧可像素有較多剩餘也不能選小於計算結果的相機如（rú）果像素要求過大，比（bǐ）如X方向CCD個數=3x視野範（fàn）圍（X方向）/精度（X方向）

　　Y方向CCD個數（shù）=3x視野範圍（wéi）（Y方向）/精度（Y方向）

　　此時較難找到符合（hé）要求的相（xiàng）機。相應（yīng）的方法是使用多個相機，將視（shì）野範圍（wéi）分割為多塊，每個相機（jī）負責采集一塊視野範圍，從而降低對每個相機像素的要求。

　　快門速度與移動物體（tǐ）拍攝在拍攝移（yí）動物（wù）體時，經常會（huì）得（dé）到一張帶“重（chóng）影”的照片這是因為相機在成像時，物體（tǐ）已經（jīng）移動到了下一個位置。重影將對精度和（hé）結果產生極差的影（yǐng）響，為了避免重影，若拍攝的是移（yí）動物體，則需要在物體移（yí）動到下（xià）一個（gè）位置前結束本次成像。相機中決定成（chéng）像速度的參數是快門速度（dù），物體移動速（sù）度越快，則（zé）對快門速度要求越高。

　　既然要在物體移動到下（xià）一個（gè）位置前結束成（chéng）像，首先我們（men）要算出物體在圖片上移動一個像素對應在現實世界中移動的（de）距離。這一過程被稱為標（biāo）定像素當量，它表示圖像中一個像素點代表（biǎo）的實際物理尺寸，比如0.000625mm/pixel。

　　假設（shè）物體在現實世界中的移（yí）動速度為0.5mm/s，當物體在成像時間內在圖像上移動超（chāo）過1個像素則會出現重影（yǐng），所以成像速度至少為0.000625*1/0.5mm=0.00125s。（路程/速度=時間）。

　　以上便是機器視（shì）覺中相機選型部分（fèn），我們將在下一篇中（zhōng）介紹鏡頭選型。