智能相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等构成,如附图所示,各部分的功能如下:
(1)图像采集单元
在智能相机中,图像采集单元相当于普通意义上的CCD/CMOS相机和图像采集卡。它将光学图像转换为模拟/数字图像,并输出至图像处理单元。
(2)图像处理单元
图像处理单元类似于图像采集/处理卡。它可对图像采集单元的图像数据进行实时的存储,并在图像处理软件的支持下进行图像处理。
(3)图像处理软件
图像处理软件主要在图像处理单元硬件环境的支持下,完成图像处理功能。如几何边缘的提取、Blob、灰度直方图、OCV/OVR、简单的定位和搜索等。在智能相机中,以上算法都封装成固定的模块,用户可直接应用而无需编程。
(4)网络通信装置
网络通信装置的智能相机的重要组成部分,主要完成控制信息、图像数据的通信任务。智能相机一般均内置以太网通信装置,并支持多种标准网络和总线协议,从而使多台智能相机构成更大的机器视觉系统。
智能相机与基于PC的视觉系统在功能和技术上差别主要表现在以下几个方面:
(1) 体积比较
智能相机与普通相机的体积相当,易于安装在生产线和各种设备上,便于装卸和移动;而基于PC的视觉系统一般由由光源、CCD或CMOS相机、图像采集卡、图像处理软件以及PC机构成,其结构复杂、体积相对庞大。
(2) 硬件比较
从硬件角度比较,智能相机集成了图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等,经过专业人员进行可靠性设计,其效率及稳定性都较高。同时,由于其硬件电路均已固定,缺少了设计的灵活性;基于PC的视觉系统主要由相机、采集/处理卡及PC机组成。由于用户可根据需要选择不同类型的产品,因此,其设计灵活性较大。同时,当产品来自于不同的生产厂家时,这种设计的灵活性可能会带来部件之间不兼容性或可靠性下降等问题。
(3) 软件比较
从某程度上来说,智能相机是一种比较通用的机器视觉产品,它主要解决的是工业领域的常规检测和识别应用,其软件功能具有一定的通用性。由于智能相机已固化了成熟的机器视觉算法,用户无需编程,就可实现有/无判断、表面/缺陷检查、尺寸测量、边缘提取、Blob、灰度直方图、OCR/OCV、条码阅读等功能。基于PC的视觉系统的软件一般完全或部分由用户直接开发,用户可针对特定应用开发适合自己的专用算法。另一方面,由于用户的软件研发水平及硬件支持的不同,导致由不同用户开发的同一种应用系统的差异较大。