近年來，隨著人工智能的高速發展和（hé）圖（tú）像處理技術的日益成熟，機器視覺在自動化領域發（fā）揮著越來越大的作用。機器視（shì）覺被（bèi）用於代替人工視覺，使機器人能夠完（wán）成以往隻有人工才能完成的任務，這大（dà）大減（jiǎn）少了在（zài）危險環（huán）境下工作（zuò）的風險。同時，在（zài）來料無序或工作環境雜亂的情況下，機器視（shì）覺（jiào）可以顯著提（tí）高生產效率和自動化柔（róu）性程度。隨著人們對工業設計水平和生產效率需求的日益提高，機器視覺正在逐步代替傳統複雜繁瑣的自動化模式（shì），成為當今（jīn）的主要發展趨勢。

　　機（jī）器視覺是一項綜合的技（jì）術，包括數字圖像處理，傳感器，光學成像，智能判斷，計算機硬件等。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（jī）采用的就是機（jī）器視覺技術。作為機器視覺的感（gǎn）知器，相機和鏡頭在采集（jí）信息環節發揮（huī）主要作用。相機和鏡頭參數以及（jí）型（xíng）號的選擇將直接（jiē）影響後續的圖像處理和智能判斷等環節。所以在使用視覺係統前，要首先確定相機和鏡頭的各項參數。

　　人人天天日日夜夜狠狠干（sī）視覺點膠機廠家將從CCD相機的成像原理出發，介（jiè）紹相機和鏡頭（tóu）的各項（xiàng）產品參數會對視覺係（xì）統以及最終結果產生的影（yǐng）響。以及，在實際運用中，我們如何根據客戶（hù）的需求以及對生產環境的觀察和（hé）測量（liàng）來選擇合適的相機和鏡頭。

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　　一、CCD相機成像（xiàng）原理

　　以麵陣相機為例（lì），相（xiàng）機內部有一塊由N行M列感光單元（CCD）組成的圖像傳感器（image sensor）。如下圖紅色（sè）格子所示，每一個小格子代表一個CCD感（gǎn）光單元，CCD的（de）個數即為相機的像素（sù），相機分辨率則指的是單位長度（dù）（圖像傳感器的單位長度）上像素的個（gè）數。比如一個相機（jī）有1280*1024個CCD感光單元，則該相機像（xiàng）素為130W。

　　光源照射到物體上（shàng），不同材質和顏色的（de）物體對光源產生不同的反射，這些由物（wù）體反射出來（lái）的光穿過鏡頭照射到（dào）CCD上（shàng），使（shǐ）CCD產生（shēng）電信號。CCD控製（zhì）芯片將單次成像（xiàng）產生的電信號收（shōu）集起來統一傳送到放（fàng）大器（amplifier）進（jìn）行放大（dà）和降噪。經過一些列的模數轉換（A/D），電信號被（bèi）轉化（huà）為數字信號，這些值就是初始（shǐ）的圖像數（shù）據。將（jiāng）初（chū）始圖像數據輸入到數字處理器(DSP)進行色彩校（xiào）正以及白平衡等處理後編碼為相機所支持的圖片格式並儲存到（dào）儲存器上。

　　二、相機選型

　　像素與精（jīng）度正如之前所說，像素是指圖像（xiàng）傳感器上CCD的個數，圖像傳感器一般為一個4:3的矩形，所以相機像素分為橫向和縱向（X和Y方向）。一般來說，像素越多就能（néng）看到單位麵積上更多的細節，而這些細（xì）節就決定了係統精度。舉例說明，現在有大小為的視野範圍，精度要求0.1mm。則圖（tú）像傳感器每個方向上CCD的個數至少為100/0.1 = 1000。為了配合後續的（de）邊緣提取等圖像處理，一般會（huì）要求3倍的像素，即X方向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（Y方向）

　　可以選擇像素為3000*3000以上（shàng）的相機。

　　一些特殊場景的處理：如果算出X,Y方向的像素差距很大，比如X方向CCD個數=3x視野範圍（X方（fāng）向）/精（jīng）度（X方向）

　　Y方向CCD個數=3x視（shì）野範圍（Y方向）/精度（Y方向）

　　此時應（yīng）該選A，寧可像素有較多剩餘也不能選小於計算結果的相機如果像素要求過大（dà），比如X方向CCD個數=3x視野範圍（X方向）/精度（X方向）

　　Y方向CCD個數=3x視（shì）野範圍（Y方向）/精度（Y方向）

　　此時較難找（zhǎo）到符合要（yào）求的相機。相（xiàng）應的方法是使用多個相機，將視野範圍分割（gē）為多塊（kuài），每個相機負責采集一塊視野範圍，從而降（jiàng）低對每個相機像素的要（yào）求。

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

　　既然要在物體移動到下一個位（wèi）置前結束成（chéng）像，首先我們要算出物體在圖片上移動一個像素對應在現實世界中移動的距離。這一（yī）過程被稱為標定像素當量，它（tā）表示圖像中一個像素點代表的實際物（wù）理（lǐ）尺寸，比（bǐ）如0.000625mm/pixel。

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

　　以上便是機器視覺中相機選型部分，我們將在下一篇中介紹鏡頭選型。