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在现代工业自动化生产中，涉及到各种各样的检验、生产监视和零件识别应用，通常这种带有高度重复性和智能性的工作只能由人眼来完成。然而有些时候，如微小尺寸的精确 快速测量，形状匹配，颜色辨识等，用人眼根本无法连续稳定地进行，其它物理量传感器也难以完成。这时，人们开始考虑 用JJD 照相机抓取图像，送入计算机或专用的图像处理模块，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别。这样，就把计算机的快速性、可 重复性，与人眼视觉的高度智能化和抽象能力相结合，由此产生了机器视觉的概念。机器视觉是研究计算机模拟生物外显 或宏观视角功能的科学与技术，涉及人工智能、神经生物学、 心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等多个领域。

目前，国际上视觉系统的应用从上世纪80 年代至今，经久不衰。机器视觉获得了蓬勃发展，新概念、新理论、新方法不断涌现，在各个方面得到了广泛的应用。而在国内，工业视觉系统尚处于概念导入期，各行业的企业在解决了生产自动化的问题以后，开始将目光转向视觉测量自动化方面。国内一些城市如北京、上海、深圳等都有公司代理国外的视觉设备和视觉软件。

在数控卷板加工中，需要操作人员测量后输入卷板尺寸， 然后由数控程序自动计算出各个辊在各卷板工艺阶段的位移量及转速，控制) 个辊的相互协调运动，自动完成加工。但由于生产的批量化，依赖人工实现尺寸的测量需要大量的人员来从事这项单调的重复性工作，检测效率低，成本高；另外人 工检测一般采用机械式接触测量方法，板材表面与测量头的变形以及检测人员的因素均会影响到检测的客观准确性，从而使检测品质得不到保证。

为了提高检测效率和检测品质、 降低检测成本，采用非接触式测量方式，由摄像头 和图像采集卡获取工件的二维数字图像，通过计算机对数字 图像进行处理分析并计算得到工件的尺寸信息，然后输入给 数控系统完成加工。 GF 测量系统原理及组成 整个系统由两个面阵 JJD 摄像机、一块图像采集卡、一 机、以及相应的软件共同组成。摄像机安装在一个专用支架上。JJD 摄像机与计算机 中的图像采集卡相连。被测物体的反射光线首先传递到镜 头。经镜头聚焦到JJD 芯片上。JJD 根据光的强弱积聚相 应的电荷，经周期性放电产生表示一幅幅画面的电信号，再 经滤波，放大处理后，通过摄像机的视频端口输出。摄像机 向计算机的数据传送过程是由图像卡控制的。视频信号经数 字解码，模L 数转换，比例缩放，色空变换等，通过-JM 总线 传到NOP 卡实时显示或传到计算机内存实时存储。数据的 处理及结果求取通过计算机由专门的软件完成。

测量原理利用""# 摄像机获取一个三维物体的二维图像，再通过 多个摄像机从不同方向拍摄的两幅或两幅以上的二维图像， 就能综合出物体的三位轮廓。 如图$所示，! 为摄像机坐标系（坐标原点为摄像机光学中心，&与光轴 重合），’ 为摄像机光轴与图像平面的交点，点) 为图像平面坐标系。设目标点- 在世界坐标系中的三维坐标为（!，"，#），在摄像 机坐标系中的三维坐标为（$，%，&），在图像坐标系中的坐标为 根据图中的几何关系，点-的图像坐标与世界坐标有如 下变换关系（. 为坐标变换矩阵，/ 为透视变换矩阵）： 上式中*是摄像机的焦距，+ 为图像坐标系原点在图像平面坐标系中的坐标，0 为系统变换矩阵的元素，与摄像机的放置及成像系统的参数有关，可通过系统定标来 确定。这样对于每一个点都能得到关于（!，"，#）的两个方当有一对同命像点时，可得到+个方程。通过联立求解 上述四个方程，就能得到 点的三维空间坐标值。 图像采集图像采集是一个重要的环节，它将对象的可视化图像和特征转化为能被计算机处理的一系列数据。由于机器视觉系 统强调精度和速度，所以需要图像采集部分及时、准确地提供清晰的图像，只有这样，图像采集部分才能在比较短的时间内得出正确的结果。

由此可知，图像采集部分的性能会直接影 响整个机器视觉系统的性能。图像采集部分一般由光源、镜 头、数字摄像机和图像采集卡构成。采集过程可简单描述为在光源提供照明的条件下，数字摄像机拍摄目标物体并将其转化为图像信号，然后送入图像采集卡内，经滤波，,- 转换成为./01 数字信号。通过2"3 总线传到计算机内存。 摄像机标定定标的目的，是得到该立体视觉系统的内、外方位元素 以及镜头畸变参数，以便为三维计算机视觉提供一个高精 度、灵活的视觉输入系统。它的具体内容是确定摄像机内部几何和光学特性（内部参数）和6 或相对一个世界坐标系统的摄像机坐标的三维位置和方向（外部参数）。