機器視覺(jué)技術(shù)，是一門(mén)涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計算機科學(xué)、圖像處理、模式識別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。機器視覺(jué)主要用計算機來(lái)模擬人的視覺(jué)功能，從客觀(guān)事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測、測量和控制。

       什么是工業(yè)相機？

       工業(yè)相機是機器視覺(jué)系統中的一個(gè)關(guān)鍵組件，其本質(zhì)功能就是將光信號轉變成有序的電信號，相當于機器視覺(jué)系統的“眼睛”。相比于傳統的民用相機（攝像機）而言，工業(yè)相機（攝像機）具有高的圖像穩定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等，市面上工業(yè)相機大多是基于CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）芯片的相機。

       CCD，電荷藕合器件圖像傳感器CCD（Charge Coupled Device）。它使用一種高感光度的半導體材料制成，能把光線(xiàn)轉變成電荷，通過(guò)模數轉換器芯片轉換成數字信號，數字信號經(jīng)過(guò)壓縮以后由相機內部的閃速存儲器或內置硬盤(pán)卡保存，因而可以輕而易舉地把數據傳輸給計算機，并借助于計算機的處理手段，根據需要和想像來(lái)修改圖像。

       CMOS，互補性氧化金屬半導體CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）。和CCD一樣，同為在數碼相機中可記錄光線(xiàn)變化的半導體。CMOS的制造技術(shù)和一般計算機芯片沒(méi)什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著(zhù)帶N（帶–電） 和 P（帶+電）級的半導體，這兩個(gè)互補效應所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。

       工業(yè)相機的作用

       工業(yè)相機一般安裝在機器流水線(xiàn)上代替人眼來(lái)做測量和判斷，通過(guò)數字圖像攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統，圖像系統對這些信號進(jìn)行各種運算來(lái)抽取目標的特征，進(jìn)而根據判別的結果來(lái)控制現場(chǎng)的設備動(dòng)作。

       隨著(zhù)國內機器視覺(jué)行業(yè)的迅猛發(fā)展，機器視覺(jué)系統的重要組件，工業(yè)相機也同樣得到了巨大的發(fā)展。數字工業(yè)相機對被攝物的大小沒(méi)有限制，根據鏡頭的條件，既可以拍攝一般物質(zhì)，也可以用于顯微鏡攝影。目前，工業(yè)相機的主要用途包括以下幾個(gè)方面：

       （1）在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品和驗證產(chǎn)品等：如開(kāi)發(fā)金屬材料及樹(shù)脂材料時(shí)，用來(lái)觀(guān)察材料受到?jīng)_擊時(shí)內部裂紋產(chǎn)生的方向、狀態(tài)等，可用來(lái)分析材料被破壞時(shí)物質(zhì)的結構，及電子產(chǎn)品的工業(yè)在線(xiàn)檢測等。

       （2）包裝和標簽行業(yè)的印刷過(guò)程中，能夠實(shí)時(shí)檢測到高速印刷中細微的缺陷，以便采取措施，減少損失。常見(jiàn)的缺陷如劃痕、灰塵、漏印、墨痕、褶皺等都可被檢測出來(lái)，提高投資回報，減少廢品支出，提高了客戶(hù)滿(mǎn)意度和信任度。

       （3）其他領(lǐng)域：如機器視覺(jué)、科研、軍事科學(xué)、航空航天等眾多領(lǐng)域，尤其是在智能交通行業(yè)：超速抓拍，闖紅光源電子警察、高速路口、卡扣收費等交通行業(yè)也得到了良好的使用。

工業(yè)相機的分類(lèi)

       企業(yè)在實(shí)際選購和使用工業(yè)相機之前，首先需要確定的就是相機的類(lèi)型。下面是按照不同的行業(yè)標準進(jìn)行的工業(yè)相機分類(lèi)。

       （1）芯片類(lèi)型

       分為CCD相機、CMOS相機；

       （2）傳感器的結構特性

       分為線(xiàn)陣相機、面陣相機；

       （3）按照掃描方式

       分為隔行掃描相機、逐行掃描相機；

       （4）分辨率大小

       分為普通分辨率相機、高分辨率相機；

       （5）輸出信號方式

       分為模擬相機、數字相機；

       （6）輸出色彩

       分為單色（黑白）相機、彩色相機；

       （7）輸出信號速度

       分為普通速度相機、高速相機；

       （8）響應頻率范圍

       分為可見(jiàn)光（普通）相機、紅外相機、紫外相機等。

       工業(yè)相機為什么會(huì )丟幀？

       選擇合適的相機也是機器視覺(jué)系統設計中的重要環(huán)節，相機的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時(shí)也與整個(gè)系統的運行模式直接相關(guān)。設計不良的驅動(dòng)程序或工業(yè)相機硬件可能會(huì )造成丟幀，其原因就是資料通道的堵塞，無(wú)法及時(shí)處理,所以新的圖像進(jìn)來(lái)時(shí)，前一張可能被迫丟棄，或是新的圖像被迫丟棄。要解決這問(wèn)題，需要設計者針對驅動(dòng)程序與工業(yè)相機硬件資料傳輸的每個(gè)環(huán)節進(jìn)行精密的設計。

       智能相機與工業(yè)相機

       智能相機(Smart Camera)并不是一臺簡(jiǎn)單的相機，而是一種高度集成化的微小型機器視覺(jué)系統。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機內，從而提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實(shí)現的機器視覺(jué)解決方案。同時(shí)，由于應用了最新的DSP、FPGA及大容量存儲技術(shù)，其智能化程度不斷提高，可滿(mǎn)足多種機器視覺(jué)的應用需求。

       工業(yè)相機與智能相機的應用場(chǎng)合相差不大，但使用上卻有很大的差別，工業(yè)相機需要外接控制器，需要專(zhuān)業(yè)性比較強的軟件人員來(lái)進(jìn)行編程，可應對各種復雜的檢測要求，而智能相機則內置簡(jiǎn)單實(shí)用的調試工具，可以獨立工作而不需要外接控制器，操作簡(jiǎn)單，容易上手。