近年來（lái），隨著人工（gōng）智能（néng）的高速發展和圖（tú）像處理技術的日益成熟，機器視覺在自動化領域發揮著越來越大的作用。機器視覺被用於代（dài）替人工視覺，使機（jī）器人能夠完成以往隻有人工才能完成的任（rèn）務（wù），這大（dà）大減少了在危險環（huán）境下工作的風險。同時，在來料無（wú）序或工作（zuò）環境（jìng）雜亂的情況下，機器視覺可以顯著提（tí）高生產效率和（hé）自動（dòng）化柔（róu）性程度。隨著人們對工業設計水平和生產效率需（xū）求的日益提高，機器視覺正在逐步代替傳統複雜繁瑣的自動（dòng）化模式，成為當今的主要發展趨勢。

　　機器視覺是一項綜合的技術，包括數字圖像處理，傳感器，光學成像，智能判斷，計算機硬（yìng）件等。一個典型的機器視覺係統（tǒng）包括光源，鏡頭，相機，視覺服務器等。ccd視覺點膠機采用的（de）就是機器視覺技術。作為機器視覺的感知器，相機和鏡頭在采集信息環節（jiē）發（fā）揮（huī）主要（yào）作用。相機和（hé）鏡頭參數以及型（xíng）號的選擇將直接影響後續的圖像處理和智能判斷等環節。所（suǒ）以在使用視覺係（xì）統前，要首先確定（dìng）相機和鏡頭的各項參數。

　　歐力克（kè）斯視覺點膠機廠家將（jiāng）從CCD相機（jī）的成像原理出發，介紹相（xiàng）機和鏡頭的各項（xiàng）產品參數會對視覺係統以及最終結果產生的（de）影響。以及，在實際運用中（zhōng），葡萄视频如何根據客戶的需求以及對（duì）生產環境的觀察和（hé）測量來選擇合（hé）適的相機和鏡頭。

　　一、CCD相機（jī）成像原理

　　以麵陣相機為（wéi）例，相機內部有一塊由N行M列感光單元（CCD）組成（chéng）的圖像傳感器（image sensor）。如下圖紅色格子所示，每一個小格子代表一個CCD感光單元，CCD的個數即為相機的像素，相機分辨率則指的是單位長度（圖（tú）像傳感器的單位長度）上像素的個數。比如一個相機（jī）有1280*1024個CCD感光單元（yuán），則該相機像素為130W。

　　光源照射（shè）到物體上（shàng），不同材質和顏色的物體對光源產生不同的反射，這（zhè）些（xiē）由物體反射出來的光穿過鏡頭照射到CCD上，使CCD產生（shēng）電信號。CCD控製芯片將單次（cì）成像產生的電信號收集起來統一傳送到放大器（amplifier）進行放大和降（jiàng）噪。經過一些列的模數轉換（A/D），電信號被轉化為數字信（xìn）號，這些值就是初始的圖像數（shù）據。將初始圖像數據輸入到數字處理器(DSP)進行色彩校正（zhèng）以及白平衡等處（chù）理後（hòu）編碼為相機所支持（chí）的圖片格式並儲存到（dào）儲存器上。

　　二、相機選型

　　像素與精度正如之前所說（shuō），像（xiàng）素是指圖像傳感器（qì）上CCD的個數，圖像傳感器一般為一個4:3的矩（jǔ）形，所以相機像素分為橫向和縱向（X和Y方向）。一般來說，像素越（yuè）多就能看到單位麵積上更多的細節（jiē），而這些（xiē）細節（jiē）就決定了係統精度。舉例說明，現在有大小為的視野範圍，精度要求0.1mm。則圖像（xiàng）傳感器每個方向上CCD的個數至（zhì）少為100/0.1 = 1000。為了配合後續的邊緣（yuán）提取等圖像處理，一般會要求3倍的像素，即X方向CCD個數=3x視（shì）野範圍（X方向）/精度（X方向）

　　Y方向CCD個數=3x視野（yě）範圍（Y方向）/精度（Y方向）

　　可以選擇像素為3000*3000以上（shàng）的相機。

　　一些（xiē）特殊場景的處理：如果算出X,Y方向（xiàng）的像素差距很大，比如X方向（xiàng）CCD個數=3x視野範圍（X方向）/精度（X方向）

　　Y方向CCD個數=3x視野範圍（Y方向）/精度（dù）（Y方向）

　　此（cǐ）時應該（gāi）選A，寧可像素有較多剩餘也不能（néng）選小於計算結果的相機如果像素要求過大，比如X方向（xiàng）CCD個數=3x視野範圍（X方向）/精度（X方向）

　　Y方向（xiàng）CCD個數=3x視野（yě）範圍（Y方向）/精度（Y方向）

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

　　快門速度與移（yí）動物體拍攝在拍攝移動物體時，經常會得（dé）到一張帶“重影”的（de）照片這是因為相機在成像時，物體已經移動到了下一個位置。重影將對精度和結果產生極（jí）差的（de）影響，為了避免重影，若拍攝的是移動物體，則需要在物體移（yí）動到下一個位置前結束本次成像。相（xiàng）機中決定成像速度的參數是快門（mén）速度，物（wù）體移動（dòng）速度越快，則對快門速度要求越高。

　　既然（rán）要（yào）在物體移動到下一個位置前結束成像，首（shǒu）先我（wǒ）們要算出物體（tǐ）在圖片上移動一個像素對應在現實世（shì）界中移動的距離。這一過程被稱為標定像素當量，它表示圖像中一（yī）個像素（sù）點代表的實際物理尺寸，比如0.000625mm/pixel。

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

　　以上便是機器視覺中相機（jī）選型部分，我（wǒ）們將在下一篇中介紹鏡頭選型。