機器視覺檢測設備就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統是指通過工業相機(即圖像攝取裝置，分 CMOS 和CCD 兩種)将被攝取目标轉換成圖像信号，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顔色等信息，轉變成數字化信号;圖像系統對這些信号進行各種運算來抽取目标的特征，進而根據判别的結果來控制現場的設備動作。

　　機器視覺檢測設備采用的是工業相機分黑白相機跟彩色相機，今天思普泰克要跟大家聊聊這兩種相機的成像原理。

　　一、黑白相機成像原理

　　以CCD原理為例，CCD原理并不複雜。我們可以把它想象成一個頂部被打開的記憶芯片。因此光束可以射到記憶單元中。根據"光電效應”，這些光束在記憶單元中産生負電荷

　　曝光後，這些電荷被讀出，進而被相機處理單元進行預處理。從相機處理單元輸出的就是一幅數字圖像。

　　二、彩色相機成像原理

　　CCD芯片将光子轉換為電子，在這一過程當中，光子數目與電子數目互成比例。但光子還有另外一個特征值——波長(波長決定顔色)，而這條信息卻沒有在這個過程中被轉換為電子。因此，從這個意義上說，CCD芯片都可以被稱為色盲。所以彩色相機的成像稍微複雜些，目前主要有兩種方式：三棱鏡方式和濾光片方式，下面分别介紹：

機器視覺檢測設備相機的成像原理

　　1、三棱鏡方式：

　　為了獲取光線的顔色信息，我們很容易想到用三棱鏡将光束分成單色光，然後分别成像，對，三棱鏡方式就是這個原理，如下圖：

　　他将從鏡頭射入的光分成三束，每束光都由不同的内置光栅來過濾出某一種三原色，然後使用三塊CCD分别感光。這些圖象再合成出一個高分辨率、色彩精确的圖象。如300萬像素的相機就是由三塊300萬像素的CCD來感光。也就是可以做到同點合成，因此拍攝的照片清晰度相當高。該方法的主要困難在于其中包含的數據太多。在你照下一張照片前，必須将存儲在相機的緩沖區内的數據清除并存盤。因此這類相機對其他部件的要求非常高，其價格自然也非常昂貴。

　　2、濾光片方式：

　　當然，為了獲取光線的顔色信息，我們很容易想到用濾光片來實現，每個感光元件對應圖像傳感器中的一個像點，由于感光元件隻能感應光的強度，無法捕獲色彩信息，因此必須在感光元件上方覆蓋彩色濾光片。在這方面，不同的傳感器廠商有不同的解決方案，最常用的做法是覆蓋RGB紅綠藍三色濾光片，以1：2：1的構成由四個像點構成一個彩色像素(即紅藍濾光片分别覆蓋一個像點，剩下的兩個像點都覆蓋綠色濾光片)，采取這種比例的原因是人眼對綠色較為敏感。而索尼的四色CCD技術則将其中的一個綠色濾光片換為翡翠綠色(英文Emerald，有些媒體稱為E通道)，由此組成新的R、G、B、E四色方案。不管是哪一種技術方案，都要四個像點才能夠構成一個彩色像素。

　　思普泰克是一家集機器視覺檢測設備研發、制造、銷售于一體的企業，擁有70多名機器視覺系統高級研發人員及工業自動化工程師組成強大的研發團隊，緻力為生産制造業提供專業的機器視覺檢測方案。

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