【视觉系统】机器视觉系统详解（下）

本文主要承接上篇继续介绍了机器视觉系统的详细内容，包括主要组成部件与主要工作过程。

五、通信

由于视觉系统经常使用各种现成的组件，这些组件必须能够与其他机器组件相协调，并且能够快速、轻松地连接到其他机器组件。通常，这是通过离散I/O信号或数据来实现的，主要是将这些信号或数据通过串行连接发送至一台设备，以供记录或使用。

离散I/O点可以连接到可编程逻辑控制器（PLC），PLC将使用这些信息来控制工作单元或指示器（如堆栈指示灯），或者直接连接到螺线管，该螺线管可用于触发不合格产品剔除装置。

串行连接式数据通信可以传统的RS-232串行输出或以太网的形式进行。有些系统采用较高层级的工业协议，如以太网/IP，可以连接到显示屏等设备或其他操作界面，提供适用于应用的操作界面，从而方便流程的监控和控制。

大多数机器视觉硬件组件，如光源模块、传感器和处理器，都是以商用现货（COTS）形式供应的。用户可以购买这些商用现货（COTS），将它们组装成机器视觉系统，或者直接购买集成式机器视觉系统，即一台设备中集成了所有部件。

最后，一个完整的机器视觉系统的主要工作过程如下：

1、工件定位检测器探测到物体已经运动至接近摄像系统的视野中心，向图像采集部分发送触发脉冲。

2、图像采集部分按照事先设定的程序和延时，分别向摄像机和照明系统发出启动脉冲。

3、摄像机停止目前的扫描，重新开始新的一帧扫描，或者摄像机在启动脉冲来到之前处于等待状态，启动脉冲到来后启动一帧扫描。

4、摄像机开始新的一帧扫描之前打开曝光机构，曝光时间可以事先设定。

5、另一个启动脉冲打开灯光照明，灯光的开启时间应该与摄像机的曝光时间匹配。

6、摄像机曝光后，正式开始一帧图像的扫描和输出。

7、图像采集部分接收模拟视频信号通过A/D将其数字化，或者是直接接收摄像机数字化后的数字视频数据。

8、图像采集部分将数字图像存放在处理器或计算机的内存中。

9、处理器对图像进行处理、分析、识别，获得测量结果或逻辑控制值。

10、处理结果控制流水线的动作、进行定位、纠正运动的误差等。