任何機器視覺檢測項目方案大體都由三部分組成：圖像采集方案，圖像處理方案，機構(gòu)平臺方案。這三部分的方案的執(zhí)行既有先后實施的順序又需要統(tǒng)籌的去考慮，采集圖像是第一步，有了圖像才能去計算去處理，有了處理的結(jié)果才能通訊后續(xù)機構(gòu)的執(zhí)行，無論是人手工、機械手、流水線等，只有完全執(zhí)行完畢，一個視覺檢測任務(wù)才算是結(jié)束。但這三者的方案往往又需要統(tǒng)一去考慮，才能保證彼此銜接實施的順暢和效率。比如說圖像采集方案里采集圖片的效率和方式要考慮圖像處理的效率和機構(gòu)平臺的運作方式，速度要銜接；采集圖像的區(qū)域分割要考慮圖像處理的精度和機構(gòu)平臺的空間和布局；因此一個視覺方案的完成需要針對客的真實需求做全面的剖析和評估，針對客戶的精度要求、效率要求、硬件平臺的要求、硬件成本的要求等做分析和平衡，得出最優(yōu)化的視覺方案和客戶討論確定后才能開始實施。但這個過程往往需要很多技術(shù)人員做很多工作，項目負(fù)責(zé)人往往會反復(fù)的和客戶溝通協(xié)商后才能實現(xiàn)。在今天很多視覺公司都在爭取一個項目的時候，誰能夠更快更好的完成這一系列工作，無疑在同行競爭的過程中就占得先機，因此，我們今天就來討論一下這里面非常重要的一環(huán)——如何快速制定視覺硬件圖像采集（相機）方案。
相機：這里都是指工業(yè)相機，工業(yè)相機根據(jù)工作方式分為線陣、面陣；線陣相機根據(jù)芯片尺寸大小分為（2K、4k、6k、8K、12k、16k等）；面陣相機根據(jù)芯片尺寸大小分為（1/3”,1/2”,1/2.3”,1/2.5”,2/3”,1”,1.2”,全畫幅等）；根據(jù)芯片的制作工藝又分為CCD和CMOS；根據(jù)相機的接口又分為C,F,M58，M72等；不同芯片尺寸有時又會對應(yīng)不同的分辨率大小，不同的像元尺寸，不同的幀率等；根據(jù)工作光學(xué)波段又可分為紅外、近紅外、可見光、紫外等；目前市面上的工業(yè)項目門類和種類非常多，采用同樣感光芯片的工業(yè)相機又有非常多的廠家品牌，如何選擇合適項目應(yīng)用的相機對視覺項目來說是非常重要的。我們可以通過以下幾個點來找到選擇相機的方式。1、根據(jù)項目檢測的視野大小和理論精度來計算相機的分辨率。2、根據(jù)檢測的工作方式（運動/靜止）來選擇相機的曝光方式。3、根據(jù)經(jīng)驗和鏡頭的精度來對應(yīng)合適的像元尺寸。4、根據(jù)檢測效率的要求來選擇合適的幀率。5、根據(jù)應(yīng)用光照環(huán)境來選擇合適的工作波段。6、根據(jù)檢測的要求來確定黑白或彩色。
圖像傳感器的單個像素（像元尺寸）越大捕捉光線的能力越好，各像素間的干擾小，信噪比低，能記錄更多的圖像細(xì)節(jié)，相同條件下，更加勝任弱光條件下的感光。例如同樣像素的工業(yè)CCD相機，CCD芯片尺寸是1/2的必定比1/3的成像質(zhì)量更好。
合適的分辨率
相機能夠捕捉到的細(xì)節(jié)度稱為分辨率，用像素來衡量。相機的像素越多，能夠拍攝的細(xì)節(jié)就越多，圖像也就可以越大而不變得模糊或產(chǎn)生“顆?！?。根據(jù)目標(biāo)的要求精度和視野大小，反推出相機的像素精度。
計算出滿足要求的相機分辨率：
相機分辨率（L/W）=視場（L/W）/精度
例如對于視野大小為40*30mm的場合，要求精度為0.1mm/pixel,則當(dāng)方向上分辨率=40/0. 1=400.然而考慮到相機邊緣視野的畸變以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求，一般不會只用一個像素單位對應(yīng)一個測量精度值，一般選擇倍數(shù)為4或者更高，這樣相機的分辨率=1600*1200=200萬，所以選用200萬像素的相機即可滿足。
足夠的相機幀率
幀率是指相機每秒采集圖像的能力，單位FPS（幀/秒）當(dāng)被測物體有速度（運動拍攝、多數(shù)量拍攝）要求時，要選擇幀數(shù)較高的工業(yè)相機，一般來說分辨率越高，幀數(shù)越低。
工業(yè)相機的輸出接口：
目前工業(yè)相機數(shù)據(jù)傳輸接口方式有很多種，包括1394、CameraLink接口、USB接口、Gige接口等。
一般在做尺寸測量的項目時，尤其是輪廓尺寸測量時，往往需要背光照明，圖像需要取到灰度輪廓，為了避免鏡頭色差的影響，避免彩虹光暈對特征提取的影響，我們會考慮用單色光成像，在這種單色光成像的項目里我們肯定會排除彩色相機，且相機工作效率越接近系統(tǒng)使用波段就越理想。
相機：這里都是指工業(yè)相機，工業(yè)相機根據(jù)工作方式分為線陣、面陣；線陣相機根據(jù)芯片尺寸大小分為（2K、4k、6k、8K、12k、16k等）；面陣相機根據(jù)芯片尺寸大小分為（1/3”,1/2”,1/2.3”,1/2.5”,2/3”,1”,1.2”,全畫幅等）；根據(jù)芯片的制作工藝又分為CCD和CMOS；根據(jù)相機的接口又分為C,F,M58，M72等；不同芯片尺寸有時又會對應(yīng)不同的分辨率大小，不同的像元尺寸，不同的幀率等；根據(jù)工作光學(xué)波段又可分為紅外、近紅外、可見光、紫外等；目前市面上的工業(yè)項目門類和種類非常多，采用同樣感光芯片的工業(yè)相機又有非常多的廠家品牌，如何選擇合適項目應(yīng)用的相機對視覺項目來說是非常重要的。我們可以通過以下幾個點來找到選擇相機的方式。1、根據(jù)項目檢測的視野大小和理論精度來計算相機的分辨率。2、根據(jù)檢測的工作方式（運動/靜止）來選擇相機的曝光方式。3、根據(jù)經(jīng)驗和鏡頭的精度來對應(yīng)合適的像元尺寸。4、根據(jù)檢測效率的要求來選擇合適的幀率。5、根據(jù)應(yīng)用光照環(huán)境來選擇合適的工作波段。6、根據(jù)檢測的要求來確定黑白或彩色。
圖像傳感器的單個像素（像元尺寸）越大捕捉光線的能力越好，各像素間的干擾小，信噪比低，能記錄更多的圖像細(xì)節(jié)，相同條件下，更加勝任弱光條件下的感光。例如同樣像素的工業(yè)CCD相機，CCD芯片尺寸是1/2的必定比1/3的成像質(zhì)量更好。
合適的分辨率
相機能夠捕捉到的細(xì)節(jié)度稱為分辨率，用像素來衡量。相機的像素越多，能夠拍攝的細(xì)節(jié)就越多，圖像也就可以越大而不變得模糊或產(chǎn)生“顆?！?。根據(jù)目標(biāo)的要求精度和視野大小，反推出相機的像素精度。
計算出滿足要求的相機分辨率：
相機分辨率（L/W）=視場（L/W）/精度
例如對于視野大小為40*30mm的場合，要求精度為0.1mm/pixel,則當(dāng)方向上分辨率=40/0. 1=400.然而考慮到相機邊緣視野的畸變以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求，一般不會只用一個像素單位對應(yīng)一個測量精度值，一般選擇倍數(shù)為4或者更高，這樣相機的分辨率=1600*1200=200萬，所以選用200萬像素的相機即可滿足。
足夠的相機幀率
幀率是指相機每秒采集圖像的能力，單位FPS（幀/秒）當(dāng)被測物體有速度（運動拍攝、多數(shù)量拍攝）要求時，要選擇幀數(shù)較高的工業(yè)相機，一般來說分辨率越高，幀數(shù)越低。
工業(yè)相機的輸出接口：
目前工業(yè)相機數(shù)據(jù)傳輸接口方式有很多種，包括1394、CameraLink接口、USB接口、Gige接口等。
一般在做尺寸測量的項目時，尤其是輪廓尺寸測量時，往往需要背光照明，圖像需要取到灰度輪廓，為了避免鏡頭色差的影響，避免彩虹光暈對特征提取的影響，我們會考慮用單色光成像，在這種單色光成像的項目里我們肯定會排除彩色相機，且相機工作效率越接近系統(tǒng)使用波段就越理想。
