搭建機器視覺系統白皮書（一）

圖像處理系統可用于各種不同的應用領域，其中包括制造業、醫藥業和交通監控。在選定光源和鏡頭之后，數字相機本身也是圖像處理系統中一個最重要的環節。數字相機通過特定的協議與計算機通信，計算機實時采集圖像數據，，也可與相機通訊修改相機設置。應用場合不同，對工業圖像處理相機的要求也將截然不同。但是這類相機肯定與您所熟悉的民用級數字相機區別很大。例如，工業相機的關鍵參數包括靈敏度、動態范圍、噪聲等級、幀速率以及分辨率等。為了充分發揮他們的潛能，工業相機還必須與外圍設備兼容。同樣地，合適的光學和光源設置，用于傳輸相機輸出數據的接口形式，對于檢測任務也是至關重要的。這些檢測任務究竟涉及到哪些方面？讓我們來看看具體的需求定義。
  

如果您希望設計一套完整的圖像處理系統，首先需要提出的問題是：該系統究竟需要在哪些條件下實現哪些功能。這第一步看起來非常明顯，不值一提，很多情況下它也確實被忽略了。系統設計之初就應該花時間想清楚。完成這個簡單步驟，可以為后續的工作節省時間和金錢。
此系統僅用于顯示被檢物體的圖像，使用放大鏡頭或特定的光源來獲取肉眼所看不見的產品特性？
?計算目標產品參量，例如尺寸大小和體積？
?精確定位，如自動化撿取系統？
?根據預定的分類標準將產品分類？
除此之外，圖像處理之后的另外一個重要問題是：要不要現場員工的協助一起同該系統完成指定工作，在這種情況下，速度就不是一個搭建系統時需要考慮的主要因素，人將作出最終判定。如果要進行自動分揀或剔除有缺陷的零件，情況則將大不相同。隨
著最終處理自動化程度的提高，在軟件中定義可客觀驗證的規范，這在機器視覺系統處理中更為關鍵。與由人對圖像進行后續檢測的情況相比，自動檢測和實時處理還要求系統具備更強的兼容性。
其次，一定要確定檢測目標和檢測精度。例如，要測量某個目標物體，必須確保該目標物體在圖像中的完整性，且圖像的分辨率要高于檢測的誤差閾值。例如我想檢測一個蘋果的直徑，誤差范圍是 1厘米，則圖像的分辨率必須大大的低于 1 厘米。
目標物體的位置——需要考慮圖像中的目標物體是否能明顯區分開？
?被測產品是不是卷起來的比較單薄的產品？
?在檢測產品之前，是不是必須要將產品分離散開？
?在檢測產品時候，被測物是不是在運動中檢測？如果是，速度如何（是在分揀系統的傳送帶上還是在實際生產過程中）？
?目標物體在錄像時是不是靜止的（例如，已由自動灌裝機存儲在某處）？
另外一個框架條件是視野，即視場所覆蓋區域的寬度和長度。這個通常被定義為傳送帶或產品本身的寬度，或由被檢測的目標物體的體積決定。此外，還必須考慮到可用物理空間是否會帶來某些限制（例如相機和目標物體之間的最小和最大距離），濕氣、環境溫度的升降或最大能耗是否會引發的其他問題。
最后，必須通盤考慮整個系統。這里最需要關注的是，您搭建的這個機器視覺系統是不是比較大，是不是屬于產線的一部分，機器視覺系統與產線系統的接口方式如何，或者圖像處理系統是否為離線設備。這一點對于根據相應目的實現對圖像處理系統的優化設計至關重要。