Bu
Ru
b b=1/2(Bu+Bl
Bl
)
r r=1/2(Ru+Rl
Rl
)
Bayer Filter CV-M77
Bl b Br
Rr r Rl
b=1/2(Br+Bl)
r=1/2(Rr+Rl)
True 3CCD TR-33
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数字/模拟
JAI CV-A1
JAI CV-M77
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JAI CV-A33 DALSA 1M75
Xsg1 Xsg2
Xsub
Odd Even
Photo diode
(pixel)
Shutter
Xsg1
Photo diode (pixel)
Vertical ccd register
Vertical ccd register
Horizontal ccd register
Horizontal ccd register
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Standard Lens
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Telecentric lens
远心镜头
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机器视觉原理简介
三、相机（光电转换器，完成信号转换）
C
C
A/D
D
种类：线&面、隔/逐、黑/彩、数/模、低/高、CCD/CMOS
指标：象元尺寸、分辨率、靶面大小、感应曲线、动态范围、灵 敏度、速度、噪声、填充因子、体积、质量、工作环境等
相机的光谱响应特性、LED器件（颜色、发光角、 亮 度、寿命等）、形状、打光方式（dark field, bright field, low angle, structure light)、辅助手段（偏光片、 滤光片、漫射片等）
选择原则：
满足应用、综合考虑； 理论分析+实验；
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机器视觉原理简介
种类：LED、萤光灯、卤素灯（光纤光源)、特殊光源
Garbage In, Garbage Out
特点：LED寿命长/可以有各种颜色/便于做成各种复杂 形状/光均匀稳定/可以闪光； 萤光灯光场均匀/价格便宜/亮度较LED高； 卤素灯亮度特别高/通过光纤传输后可做成
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光源选择的注意事项
影响因素：
自触发信号下降沿开始曝光 曝光时间由触发信号脉宽控制
Frame Delay Readout (FDR)
Video out
Interlace
Progressive
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Moving object
GBGBG RGRGR GBGBG RGRGR GBGBG RGRGR
彩色相机
Bul
Bur
Rul
Rur
Gu
b
r
Gle g Байду номын сангаасr
Bll
Blr
Rll
Rlr
Gl
b=1/4(Bur+Bul+Bll+Blr) r=1/4(Rur+Rul+Rll+Rlgr)=1/4(Gu+Gr+Gl+Gle)
一、Gauge(Measurement)
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机器视觉应用简介
二、Inspection(应用范围最广）
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机器视觉应用简介
三、Guide
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机器视觉应用简介
四、Identification
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机器视觉原理简介
系统构成：
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机器视觉原理简介
一、光源（光源是基准，打光是艺术）
CCD Format
Sony: Diagonal:
1” format Type 1 16 mm
Image size
12.8 mm
2/3” format Type 2/3
11 mm
8.8 mm
1/2” format Type 1/2
8 mm
1/3” format Type 1/3
6 mm
6.4 mm
4.4 mm
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Edge Pre Select (EPS)
外触发
Trigger
Exposure (fixed)
Video read out
自触发信号下降沿开始曝光 曝光时间为事先设定的常数
Pulse Width Control (PWC)
Trigger
Exposure
Video read out
二、镜头（低通滤波器，完成信号传递） 接口形式：C-Mount/CS-Mount/F-Mount/Others
镜头类型：标准、远心、广角、zoom(变焦放 大）、远摄/近摄等
选择依据：相机接口/物距/拍摄范围/CCD尺寸/ 畸变的允许范围/放大率/焦距/变焦范围/光圈等
接口
主要有螺口和卡口两种 螺口：0.75（M42/M58/M72等）、C/CS(32thread/inch) 卡口：F口(Nikon)、Cannon、Petax等
包括光源、镜头、相机、 图像采集卡等。
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为什么要采用机器视觉
▪ 节省时间 ▪ 降低生产成本 ▪ 优化物流过程 ▪ 缩短机器停工期 ▪ 提高生产率和产品质量 ▪ 减轻测试及检测人员劳动强度 ▪ 减少不合格产品的数量 ▪ 提高机器利用率
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机器视觉应用简介
GIGI(Gauge、Inspection、Guide、Identification)
机器视觉系统基本构成和各部 件基本原理
北京凌云光视数字图像技术有限公司 蔡锐
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机器视觉（Machine Vision)
机器 （Machine)
+
视觉 （Vision)
机械
运动
控制
视(硬件)
觉(软件)
机器视觉是一个系统的概念，运 用现代先进的控制技术、计算机 技术及传感技术，表现为光机电 的结合。 凌云公司的口号： “致力于为机器植入眼睛和大 脑！”
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远心镜头
在测量系统中，物距常发生变化，从而使像高发生变化， 所以测得的物体尺寸也发生变化，即产生了测量误差；
即使物距是固定的，也会因为CCD敏感表面不易精确调 整在像平面上，同样也会产生测量误差。
采用远心物镜中的像方远心物镜可以消除物距变化带来 的测量误差，而物方远心物镜则可以消除CCD位置不准带 来的测量误差。
工作模式：Free run、Trigger（多种）、长时间曝光等
代理公司：DALSA、JAI&PULNIX、C-CAM、IMPERX、 Syntech等
线扫描系统
Sensor
Page trigger
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Encoder Line trigger
工业面阵相机系统
Trigger
Proximity sensor
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机器视觉原理简介
Bining partial scan rolling shutter Global shutter interline/frame transfer/full frame 隔行/逐行监示器 外触发 串口通信 时序 不同的工作模式
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Xsub Shutter
隔行/逐行