基于虚拟仪器的质量检测机器视觉系统

　　1 引言

　　机器视觉技术作为计算机科学的一个重要分支，在最近30年中有迅猛的发展。其应用领域遍及工业、农业、科学研究、军事等，对这些领域自动化水平的提高发挥了重要作用。机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。

　　虚拟仪器技术通过软件将通用计算机与硬件结合起来构成测试或测控系统，用户可以通过友好的虚拟前面版操作这台计算机，就如同在操作一台自己定义、自己设计的单个传统仪器一样。

　　将虚拟仪器技术与机器视觉技术结合起来，就可以为用户定制完全基于pc的机器视觉系统。这样不仅可以减少用户的投资，而且还可以开发出自动化程度和可靠性高的系统。因此将虚拟仪器和机器视觉结合起来，可以使各自的优势得到充分发挥，缩短系统的开发周期，提高系统的可靠性和性能价格比。

　　2 机器视觉与虚拟仪器

　　机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分cmos和ccd两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

　　机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等，它们都把三维的影像作为输入源，即输入计算机的就是三维客观世界的二维投影。如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话，则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换，也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。

　　机器视觉系统主要由三部分组成:图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。

　　虚拟仪器通过应用程序将通用计算机与仪器硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面操作这台计算机，就如同在操作一台自己定义、自己设计的单个传统仪器一样。虚拟仪器以透明的方式把计算机资源和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，通过软件实现对数据的分析处理、表达以及图形化用户接口。

　　3 系统软硬件组成

　　虚拟仪器视觉系统由光源、ccd摄像头、图像采集卡、pc机等组成。