什么是机器视觉中的图像采集？

介绍

机器视觉已成为工业自动化不可缺少的一部分。尽管它是相对较新的技术，但由于它具有同时提供增强的精度和更快的周转能力，因此在许多行业中都获得了关注。MV系统的准确性对产品在市场上的成功起着举足轻重的作用。换句话说，机器视觉系统的效率会显着影响生产环境的整体效率和净产量。

但是，机器视觉系统在少数情况下，可能会达不到相应的精度和工作效率。一些系统在实验室中可以完美地运行，但是不能满足生产线上的精度标准。发生这种情况的主要原因之一是系统是在实验室中构建的，然后立即在工厂环境中实施。这种方法不正确的核心原因在于图像采集过程。

什么是图像采集？

图像获取可以定义为从源获取图像的动作。这可以通过硬件系统（例如摄像机，编码器，传感器等）来完成。毫无疑问，这是MV工作流程中最关键的一步，因为不准确的图像会使整个工作流程变得毫无用处。由于机器视觉系统不分析获取的对象数字图像，而不是对象本身，因此获取具有正确清晰度和对比度的图像至关重要。

在图像采集步骤中，来自物体的入射光波通过光敏传感器的组合转换为电信号。这些小型子系统起着为机器视觉算法提供对象的准确描述的作用。

常见的误解是在MV系统中获取正确的颜色最为重要。但这并不总是正确的。颜色通常会引入更多的噪点，并使检测更加困难。图像采集系统的最高目标是最大化感兴趣特征的对比度。正确的图像是相机可以清晰看到感兴趣的特征的图像。现在我们将讨论图像采集系统的各个部分。

图像采集的组成部分

图像采集系统由四个重要部分组成。虽然传感器和摄像机的效率可能会因可用技术而异，但用户对照明系统拥有绝对的控制权。下面提到了主要的图像采集组件：

1. 扳机

2. 相机

3. 光学

4. 照明

在此文章中，我们将专注于图像采集过程中涉及的触发机制。

触发机制

现成像和视觉应用中的图像采集是通过触发器完成的。触发器是一种向相机发出信号以获取图像的机制。与单镜头反光相机不同，由于工业相机中的传感器缺少机械快门，因此它们会不断暴露在外。一个完全自由运行的摄像机从传感器读取输入。当“图像查询”是见证者时，图像将被完全捕获。此后，新的图像采集周期开始，并将完全捕获的图像传输到工业PC。

触发器可以采用传感器，PLC（可编程逻辑控制器）和按钮（如果需要的话）的形式。在某些情况下，也不需要触发。这是给您的高级技巧。触发器还取决于所用摄像机的类型。线扫描相机具有两个触发器（线触发器和帧触发器）。另一方面，区域扫描相机只有帧触发。

举例

我们列出了一些例子，以便您可以更好地理解各种触发机制。

挤压珠检查

这个特殊的用例涉及一个不断运行的传送带，它将珠子移过线扫描相机。由于需要连续检查，因此无需扳机。但是，这种情况下可能会使用行触发器。

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该涉及一个机械手捡起一个物体并将其放置在相机的前面。那么，相机如何知道何时拍摄图像？该角色可以由PLC来完成。因此，当物体到达摄像机时，控制器会发送一个信号，指示该零件现在就在要成像的位置。

圆柱物体的检查

为了检测圆柱物体中的缺陷，使用旋转转盘旋转物体，并使用线扫描相机捕获图像。在这种情况下，可以使用编码器在物体旋转时触发线扫描摄像机。

检查冰箱内部部分

该涉及使用传送带使冰箱移动通过区域扫描相机。在这种情况下，当感测到冰箱时，可以使用光电传感器或任何其他合适的传感器来触发相机。

结论

在这篇文章中，我们讨论了图像采集，其组成及其在机器视觉系统中的关键地位。然后，我们讨论了触发器在图像获取中扮演的角色，以及不同用例如何使用不同种类的触发器进行操作。