視覺傳感器是指通過對攝像機(jī)拍攝的圖像進(jìn)行圖像處理關(guān)鍵是由一個(gè)或兩個(gè)圖形傳感器組成，有時(shí)配備光學(xué)投影儀和其他輔助設(shè)備。視覺傳感器技術(shù)的本質(zhì)是圖像處理技術(shù)，它根據(jù)提取物體表面的信號(hào)制作圖像，然后在研究人員面前展示。

視覺傳感技術(shù)是傳感技術(shù)的七大類之一。視覺傳感器是指通過對攝像機(jī)拍攝的圖像進(jìn)行圖像處理（面積、重心、長度、位置等），并導(dǎo)出數(shù)據(jù)和判斷結(jié)果的傳感器。ACF2101BU視覺傳感器是整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)數(shù)據(jù)的直接來源。關(guān)鍵是由一個(gè)或兩個(gè)圖形傳感器組成，有時(shí)配備光學(xué)投影儀和其他輔助設(shè)備。視覺傳感器的重要作用是獲得足夠的機(jī)器視覺系統(tǒng)來處理初始圖像。

視覺傳感的工作原理

視覺起源于生物世界中獲取外部環(huán)境信息的一種方式。它是自然生物獲取信息最有效的手段，也是生物智能的關(guān)鍵組成部分之一。80%的信息是通過視覺獲得的。基于此，研究人員開始機(jī)械安裝“雙眼”像人類一樣推廣設(shè)備“看”通過獲取外部信息，一門新興學(xué)科——計(jì)算機(jī)視覺誕生了。根據(jù)對生物視覺系統(tǒng)的探索，我們模仿機(jī)器視覺系統(tǒng)。雖然它與人類視覺系統(tǒng)有很大的不同，但它是傳感技術(shù)的突破性進(jìn)步。視覺傳感器技術(shù)的本質(zhì)是圖像處理技術(shù)，它根據(jù)提取物體表面的信號(hào)制作圖像，然后在研究人員面前展示。

視覺傳感器有成千上萬的像素可以從整個(gè)圖像中捕捉光線。圖像的清晰度和詳細(xì)程度通常通過分辨率和像素?cái)?shù)量來衡量。捕獲圖像后，視覺傳感器將其與存儲(chǔ)在內(nèi)存中的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以進(jìn)行分析。例如，如果將視覺傳感器設(shè)置為機(jī)器部件，用于識(shí)別和準(zhǔn)確插入八個(gè)螺栓，傳感器理解只有七個(gè)螺栓的部件或螺栓不對齊的部件應(yīng)被拒絕。此外，無論設(shè)備部件位于視場中的哪個(gè)位置，無論部件是否在360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，視覺傳感器都可以判斷視覺傳感技術(shù)的出現(xiàn)，解決其他傳感器由于現(xiàn)場尺寸有限或檢測儀器巨大而無法控制的問題，受到工業(yè)制造業(yè)的歡迎。

視覺傳感技術(shù)包括3D視覺傳感技術(shù)，3D視覺傳感器，如多媒體手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像、數(shù)碼相機(jī)、機(jī)器人視覺導(dǎo)航、汽車安全系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)像素分析、人機(jī)界面、虛擬現(xiàn)實(shí)、監(jiān)控、工業(yè)檢測、無線遠(yuǎn)距離傳感、顯微鏡技術(shù)、天文觀察、海洋自主導(dǎo)航、科學(xué)儀器等。這些不同的應(yīng)用是基于3D視覺圖像傳感技術(shù)。特別是3D工業(yè)控制中的成像技術(shù)，在車輛自主導(dǎo)航主導(dǎo)航。

智能視覺傳感技術(shù)也是一種視覺傳感技術(shù)。智能視覺傳感技術(shù)下的智能視覺傳感器，又稱智能相機(jī)，是近年來機(jī)器視覺行業(yè)發(fā)展最快的新技術(shù)。智能相機(jī)是一種兼顧圖像采集的技術(shù)、一種嵌入式計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)，用于圖像處理和信息傳輸。這將圖像傳感器、數(shù)字處理器、通訊模塊和其他外圍設(shè)備集成到一個(gè)單相機(jī)中。由于這種集成設(shè)計(jì)，可以降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高穩(wěn)定性。同時(shí)，系統(tǒng)規(guī)格大大縮小，拓寬了視覺技術(shù)的應(yīng)用行業(yè)。

易于理解的智能視覺傳感器易學(xué)、易用、易維護(hù)、安裝方便，可以在短期內(nèi)建立可靠高效的視覺檢測系統(tǒng)，促進(jìn)該技術(shù)的快速發(fā)展。視覺傳感器的圖像采集模塊主要由CCD/CMOS像機(jī)、光學(xué)系統(tǒng)、由照明系統(tǒng)和圖像采集卡組成，將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，傳遞到圖像控制部分。

應(yīng)用視覺傳感技術(shù)

一、車身視覺檢測系統(tǒng)

車身成型是汽車制造的關(guān)鍵工序之一。對車身指標(biāo)有嚴(yán)格要求，需要對車身進(jìn)行100%的檢查。傳統(tǒng)的車身檢測方法是使用三坐標(biāo)測量機(jī)，操作復(fù)雜，速度慢，工期長，只能進(jìn)行抽樣檢查。一般來說，車身的關(guān)鍵尺寸通常是擋風(fēng)玻璃的規(guī)格、車門安裝處的邊緣、定位孔位置等。因此，視覺傳感器分布在這些部分周圍，并測量相應(yīng)的邊緣、孔、表層的空間位置規(guī)格。測量過程設(shè)計(jì)在制造線上，車身定位后放置在一個(gè)框架內(nèi)，框架由水平和垂直的金屬柱組成.視覺傳感器可以安裝在框架上。相應(yīng)數(shù)量的視覺傳感器可以根據(jù)測量點(diǎn)的總數(shù)安裝(通常每個(gè)視覺傳感器測量一個(gè)測量點(diǎn))，不同方式的傳感器包括雙目立體視覺傳感器等各種類型，如輪廓傳感器。

檢測系統(tǒng)的工作流程如下:從生產(chǎn)線運(yùn)輸車身到測量過程進(jìn)行精確定位，然后傳感器按要求的順序開始工作。計(jì)算機(jī)收集檢測點(diǎn)圖像并進(jìn)行處理，計(jì)算測量點(diǎn)空間的三維坐標(biāo)，將測量值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，得到檢測結(jié)果，并將車身送出測量過程。

二、在線視覺測量系統(tǒng)

在工業(yè)生產(chǎn)中，無縫管是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，其質(zhì)量參數(shù)是制造的重要數(shù)據(jù)。其中，鋼管的平行度和截面積是控制無縫鋼管制造質(zhì)量的主要幾何參數(shù)和關(guān)鍵。然而，由于以下原因，參數(shù)測量成為一個(gè)難題：

1.無縫管采用非接觸式測量，在現(xiàn)場制造困難環(huán)境；

2.無縫管的尺寸很大，這也規(guī)定了監(jiān)控系統(tǒng)有很大的測量空間。視覺傳感技術(shù)的出現(xiàn)解決了上述問題。視覺傳感技術(shù)采用非接觸式測量，檢測范圍大。

檢測系統(tǒng)由多個(gè)結(jié)構(gòu)光傳感器組成。傳感器上結(jié)構(gòu)光投影儀投影的光平面與待測鋼管交叉，獲得鋼管截面圓上的部分弧，傳感器測量空間中部分弧的位置。在系統(tǒng)中，每個(gè)傳感器完成截面上部分弧的測量。根據(jù)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法，截面尺寸和截面中心的空間位置通過弧形擬合獲得，截面中心通過空間包絡(luò)獲得平行度參數(shù)。在計(jì)算機(jī)的控制下，檢測系統(tǒng)可以在幾秒鐘內(nèi)完成測量，以滿足實(shí)際規(guī)定。

三、三維外觀視覺測量

三維外觀智能測量技術(shù)是逆向工程和產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)、管理和制造的基本支持技術(shù)。完成三維外觀智能測量的原理是將視覺非接觸測量.快速測量與最新的高分辨率數(shù)字成像技術(shù)相結(jié)合。因?yàn)闇y量的物體大多是大型的、對于表面復(fù)雜的物體，測量通常分為兩部分：部分三維信息獲取和整體拼湊。首先使用視覺掃描傳感器測量測量外觀的每個(gè)部分和區(qū)域，然后湊技術(shù)拼湊每個(gè)部分的外觀，最后獲得完整的圖像。

本傳感器的視覺掃描頭采用局域雙目三維視覺測量原理設(shè)計(jì)。整體外觀拼湊本質(zhì)上是將收集到的信息放在公共座標(biāo)上，這樣就可以得到整體的數(shù)據(jù)描述。根據(jù)高分辨率數(shù)碼相機(jī)從測量空間上方的不同角度和位置收集測量數(shù)據(jù)，利用光束定向交叉平差原理獲取基準(zhǔn)點(diǎn)空間坐標(biāo)，建立全局坐標(biāo)系，最后根據(jù)每個(gè)坐標(biāo)系進(jìn)行關(guān)系.轉(zhuǎn)換，完成數(shù)據(jù)拼湊。

如何選擇視覺傳感器？

目前，如何選擇設(shè)備視覺傳感器在當(dāng)代應(yīng)用中越來越普遍。如何選擇設(shè)備視覺傳感器值得學(xué)習(xí)?，F(xiàn)在我們對如何選擇設(shè)備視覺傳感器有了全面的了解。相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)的眼睛，相機(jī)的心臟是圖像傳感器。傳感器的選擇取決于準(zhǔn)確性、輸出、敏感度、機(jī)器視覺系統(tǒng)的成本和對應(yīng)用要求的充分理解?；玖私鈧鞲衅鞯年P(guān)鍵性能可以幫助開發(fā)人員快速縮小搜索范圍，找到合適的傳感器。

大多數(shù)機(jī)器視覺系統(tǒng)的用戶都意識(shí)到相機(jī)是系統(tǒng)的關(guān)鍵元素，并且經(jīng)常將其視為視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵元素“芯片”。相機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)：包括鏡頭：信號(hào)轉(zhuǎn)換器.通信接口及其核心部件——將光子轉(zhuǎn)化為電子設(shè)備：圖像傳感器。鏡頭與其他部件配合，支持相機(jī)的功能，傳感器最終決定了相機(jī)的最大特性。

業(yè)內(nèi)很多討論都集中在加工技術(shù)上，CMOS和CCD哪個(gè)傳感器更好，哪個(gè)更差。這些技術(shù)有其優(yōu)缺點(diǎn)，加工的傳感器會(huì)有不同的特點(diǎn)。關(guān)心傳感器“怎樣”被制造出來，但在其最終應(yīng)用中的表現(xiàn)。

在指定的應(yīng)用中，三個(gè)關(guān)鍵因素取決于傳感器的選擇:動(dòng)態(tài)范圍.速度和響應(yīng)。動(dòng)態(tài)范圍決定了系統(tǒng)可以爬行的圖像的質(zhì)量，這也被稱為反映細(xì)節(jié)的能力。傳感器的速度是指每秒傳感器能產(chǎn)生多少圖像，以及系統(tǒng)能接收到多少圖像的輸出。響應(yīng)是傳感器將光子轉(zhuǎn)換成電子的效率，它決定了系統(tǒng)必須爬上有用圖像的亮度水平。傳感器技術(shù)和設(shè)計(jì)決定了上述特性，因此系統(tǒng)開發(fā)人員在選擇傳感器時(shí)必須有自己的評價(jià)指標(biāo)。對這些特性的詳細(xì)研究將有助于做出正確的判斷。