图像采集卡是一种可以获取数字化视频图像信息，并将其存储和播放出来的硬件设备，主要完成将摄像机的图像视频信号，以帧为单位，传到计算机的算法储存和VGA 帧存，供计算机处理、存储、显示和传输等操作使用。视频图像采集卡是机器视觉系统的重要组成部分，其主要功能是对相机所输出的视频数据进行实时的采集，并提供与PC的高速接口，采集卡是我们进行视频处理必不可少的硬件设备，是视频数字化合数字化视频编辑后期制作中必不可少的硬件设备。 在机器视觉系统中是通过图像卡采取装置将被采取的目标信息转换成图像信号处理系统，所获取到的目标的形态信息，并依据图像像素分布的亮度、颜色及其他信息等数字化信息，对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，根据分析的结果来控制现场的设备动作。供计算机算法处理器做出判断此类产品是否合格、还需实时完成高速、大数据量的图像数据处理，在运动物体的运动偏差量、缺陷所在的位置等处理。 图像采集卡是机器视觉系统的重要组成部分，图像经过采样、量化以后转换为数字图像并输入、存储到帧存储器的过程，就叫做采集、数字化。由于图像视频信号所带有的信息量非常大，因此图像无论是采集、传输、转换还是存储，都要求速度够高的图像信号传输速度，一般情况下，图像采集卡可以插入计算机或脱离计算机独立使用的，而通用的传输接口不能满足要求，因此需要图像采集卡。图像采集卡是视频信号从相继到计算机之间传送的连接桥梁。
厦门机器视觉系统通常包括图像采集部分、图像处理部分以及运动控制部分。厦门机器视觉系统硬件方面由光源、工业镜头、工业相机、图像采集卡、计算机、控制结构组成。 1.光源：光源是厦门机器视觉系统的重要组成部分，它直接影响着图像的质量和应用效果。光源系统的设计需要根据用户需求和产品特性来选择相应的照明设备，以确保生成的图像可以突出显示目标信息特征。常用的光源包括LED、卤素灯、荧光灯等可见光源，以及近红外光、紫外光、X射线等不可见光源。 2.工业镜头：镜头在厦门机器视觉系统中用于光学成像，其参数包括焦距、景深、分辨率、工作距离和视场等。镜头的设计和选择对于图像的获取和质量有着重要影响。 3.工业相机：与镜头配套使用，相机和镜头组合成为一套成像系统。一般一套视觉系统包括一套或多套成像系统，常见的工业相机是使用CCD芯片或者CMOS芯片。CCD相机通常提供较高的成像质量和色彩丰富度，而CMOS相机则价格更为经济。 4.图像采集卡：通常以插卡的形式安装在PC中，主要起一个传输的作用，将相机输出的图像传输至工业计算机中。 5.计算机：是厦门机器视觉系统的核心部件，核心算法和软件就内嵌于工业计算机中，对图像采集卡传输过来的图像进行识别、检测等处理，需要较高频率的CPU。 6.图像处理系统是厦门机器视觉系统的软件部分，它包括图像处理软件和人机接口软件两部分。图像处理软件是实现机器视觉功能的核心，它包括图像预处理、图像分割、特征提取、模式识别、测量计算等模块；人机接口软件是实现机器视觉系统与用户交互的部分，它包括界面设计、参数设置、结果显示、数据存储等模块。
一、 调焦技术 对于工业镜头来讲，不同物距上的目标成像的像距是不同的。对于需要观察的目标，它的成像面不一定与相机感光面重合，为了得到清晰像，就需要调整成像面的位置使之与感光面重合，这个过程就是调焦。 其中调焦又分为整组移动和单组移动：1.整组移动这种调焦方式，就是调节过程中整个工业镜头一起前后移动，带动像面随之移动，在像面与相机感光面重合时，成像最清晰。这种整体调焦方式，不改变镜头的光学结构，镜头焦距没有变化；2.单组移动调焦方式，就是调节工业镜头中的某一组透镜，使它想对于其他透镜前后移动，也能带动像面平移，最终使像面与感光面重合，达到成像清晰。这种调焦方式，改变了工业镜头的光学结构，工业镜头焦距有所变化（一般不大）。 二、变焦技术 所谓变焦，指的是工业镜头本身可以通过调节，使焦距有较大的变化范围（通常用焦距变化的倍数来衡量，例如4倍变焦指最大焦距是最小焦距的4倍）。这种工业镜头使用中，可以通过变焦，改变成像放大倍率（在“大场景“和”局部特写“之间随意转换），适应性强，使用范围很广。 变焦的实现方式：变焦过程中，通过光学系统中的两组（或更多）透镜相对移动，改变整个系统（工业镜头）的组合焦距，且同时保证像面位置不动，使图像放大倍率改变而且成像始终清晰。 它与单组移动式调焦不同的，单组移动式调焦意在改变成像面的位置（虽然也会引起镜头焦距的微小改变）；而变焦意在改变镜头的焦距（一般都是数倍的改变），它要求稳定像面不动。
机器视觉系统中工业相机的作用是采集图像，有时候采集的图像质量一般，我们可以通过调整曝光、消除光晕、调节白平衡、对焦调整等方法来提高图像质量。 一、调整曝光 曝光是指在摄影过程中控制光线进入传感器的时间和强度，从而影响照片的明暗度和色彩深度。在调节电子曝光时，应当根据实际场景和目标物体的亮度来适当调整，使图像既不过曝也不过暗，保持适当的明暗对比，以获取最佳的图像质量。 二、消除光晕 光晕是由于光线在镜头内部折射和散射引起的，它会影响到图像的清晰度和对比度。消除光晕的方法通常是在工业相机镜头外部添加一个光阑，以减少进入镜头的光线量，从而减少光线的折射和散射。 三、调节白平衡 白平衡是影响图像质量的一个重要因素，它是指将不同光源下图片呈现出来的颜色偏向不同颜色的进行修正的过程。调节白平衡可以有效提高图像的颜色还原度和对比度。在工业相机设置中选择白平衡模式，通常有自动白平衡、手动白平衡和自定义白平衡等选项。手动白平衡需要手动设定色温值，自定义白平衡则需要根据实际场景和目标物体的颜色进行适当调整。 四、对焦调整 对焦调整是解决工业相机不清晰问题的重要步骤之一，如果焦距不准确，照片就会模糊不清。对焦方式包括手动对焦和自动对焦两种，可以根据实际情况选择不同的方式。选择不合适的对焦距离将会导致图像模糊，因此在选择对焦点的时候一定要慎重考虑。 调整工业相机时，要根据实际场景和目标物体的亮度、颜色等因素进行综合考虑，以达到最佳的图像效果。
机器视觉是一门研究如何让计算机系统“看”和理解图像或视频的领域。厦门机器视觉技术在生活中的应用非常广泛，主要包括以下几个方面： 1.驾驶辅助和智能驾驶：利用厦门机器视觉技术，如计算机视觉和图像处理，实现汽车的驾驶辅助功能，包括自动识别车牌、违章停车检测等。 2.图像识别：厦门机器视觉能够处理和分析图像，识别二维码、人脸、车辆等对象和目标，这在日常生活中的应用非常普遍，例如自动售货机扫码支付、机场安检人脸识别等。 3.物体分拣：在自动化设备中，厦门机器视觉系统用于抓取产品图像，分析图像，并指导机器人进行精准的物料放置。 4.安防交通监控：厦门机器视觉技术用于公共场所和交通路口的自动监测，及时发现和处理异常事件，增强社会治安的安全性；交通监控用于自动识别车牌，监控交通流量，辅助交警进行违章停车、逆行等违章行为的检测。 5.医学诊断：厦门机器视觉技术在医学领域用于分析和识别医学图像，帮助医生进行疾病的诊断和治疗。 此外，厦门机器视觉技术还应用于无人驾驶汽车、产品质量等级分类、工业检测、印刷品质量检测、文字和纹理识别等领域。
厦门机器视觉系统中，工业相机和光源需要配合使用，才能获取更清晰的图像。厦门机器视觉检测设备光源的选择要点有以下几点： 1、对比度对于机器视觉是非常重要的。厦门机器视觉应用中的光照主要是在需要观察的特征和需要忽略的图像特征之间产生一个较大的对比度，这样就很容易区分特征。对比度定义为要素与其周围区域之间足够的灰度差异。良好的照明应确保要检测的特征从背景的其余部分中脱颖而出。 2、均匀性是光源的一个非常重要的技术参数。均匀性好的光源，使系统工作稳定。对于视场来说，相机的视场应该是均匀的。图像中的暗区是反射光的缺乏，亮点是这里的强烈反射。不均匀的光线会导致视野的某些区域比其，均匀的光源将补偿物体表面的角度变化。即使物体表面的几何形状不同，光源在各部分的反射都是均匀的。 3、厦门机器视觉系统中在两个光源之间进行选择时，应选择较亮的一个。如果光源的亮度不够，就必须加大光圈，从而降低景深。 4、厦门机器视觉可维护性主要是指光源安装方便，更换方便。 5、厦门机器视觉的光源一般需要连续使用，亮度不宜衰减过快，否则会影响系统的稳定性，增加维护成本。发热量高的灯具亮度衰减快，光源的寿命也会受到很大的影响。
