便是用机器代替人眼来做丈量和判别，其能够快速获取很多信息，并且易于主动处理，也易于同规划信息以及及加制信息集成，因而，在现代出产进程中，人们将机器视觉体系广泛地用于工况监督、制品查验和质量操控等范畴 。因为其具有高精度、非触摸、安稳等特色，在国内外工业范畴得到了广泛的运用，大大提高了产品质量和出产线的主动化程度 。
整体而言，国内涵机器视觉产品研讨开发上与国外比较还有必定距离，现在国内涵机器视觉产品研讨开发水平上仍处于一个比较低水平 。遍及选用的是国外产品。现在运用首要会集在检测、定位、、等几个范畴。而在近2年，在运动操控、出产流水线、确诊、测验、数控设备等几个范畴关于机器视觉的运用需求增加最为敏捷。关于机器视觉软件的研讨也正进一步深化。跟着职业运用越来越多，要求越来越高，现在商场上的机器视觉体系现已较难满意职业需求，遍及存在开发问、运用难、出售难等坏处。这些缺陷首要表现在体系的规范化程度不够高，针对每一个客户都需求投入很多开发人力，且开宣布的体系复用性弱，用户体会欠好，后期维护难度大、本钱高。因而开宣布一款无需编程，装备简略，供给软硬件装备且出售简略的机器视觉体系非常必要。
本文介绍一种无需编程的新式机器视觉体系，针对上述商场现状，其有以下长处：1、可装备的，无需编程，到达像家用电器相同简略易用;2、供给一种通用的运用渠道，包含很多的单元机器视觉东西;3、不是根据某种智能相机或通用视觉体系开发的运用体系，它集底层开发和运用开发于一身;4、进行了笔直整合，把中心体系与运用工艺进行了整合;5、模块化，为设备制造商、最终用户后装供给配套;6、体系出售方法简略化;7、体系本钱结构进行优化，是具有显着价格优势的产品。下面从硬件、软件两个方面介绍该体系的详细规划思路。
1、硬件结构
该体系根据图画剖析技能对设备作业进程进行监督、丈量，选用特征提取、模板比对的办法，将现场实时收集到的图画与正常工况的规范图画进行比较，完成捕捉反常、剖析判别、报警停机的功用。规范的模板是根据对正常工况下的印象进行剖析，提取特征，比对时仅仅对模板的特征(组合)与现场实时图画中相应的特征进行比较，借以判别是否有反常产生。这种监测办法并不能替代主动设备所具有的自确诊功用，但对避免作业进程走偏 ，避免次品的产出，乃至设备遭受损坏等具有杰出的效果。产品由以下几个首要部分构成：
1.根据DSP/ARM的中心处理器
2.光学镜头、图画传感器、前端处理及接口(即摄像机部分)
3.FPGA充任图画处理的加速器和外设接口逻辑
4.GPIO和串行通讯
5.以太网通讯
图1 体系硬件结构
如图1所示，其间DSP/ARM处理器选用TI OMAP4460 CPU ，其ARM Cortex-A9主频到达1.8GHz，内置DSP，这比迄今为止大多数的智能相机硬件渠道功用水平都高;相机分辨率以1280×1024为主，一起也支撑5百万象素或以上的相机;储存器支撑NOR FLASH和NAND FLASH，一起能够扩展SD卡;FPGA作为外设的逻辑扩展设备，首要由两个效果：担任图画数据的缓冲和预处理，再送往DSP处理器进行对应的算法处理;通讯方面支撑以太网和串口，能够便利和机械手、等设备衔接;I/O设置上装备GPIO(通用输入输出)，衔接现场发送过来的触发信号(输入，触发摄影)，和发送到设备的操控信号(输出)。
此外，该体系可供给两种方法的产品：
视觉平板。具有视觉运用所需各种功用接口的硬件渠道，其特色如下： LCD显示器及触摸屏功用(大屏幕);内置高功用的处理器(ARM架构);相机接入;I/O接口：RS-232， USB， 10/100/1000 Ethernet;网络通信功用：WiFi;加密维护。
图2 视觉平板Vpad
智能相机。具有如下特色：细巧： 体积小、重量轻， 工业等级产品;板上相机;I/O：GPIO; 网络衔接：Ethernet， WiFi;加密维护等。如图3所示。
图3 智能相机VDSR
2、软件技能
体系中的ARM处理器首要担任资源管理、逻辑操控，搭载Angstrom Linux体系，并集成机器视觉所需功用模块的驱动。体系软件开发的详细内容包含：USB摄像头、GPIO、液晶触摸屏、RS-232等的驱动完成，Angstrom Linux体系的移植。Angstrom Linux是一种运转与嵌入式渠道的发行版桌面体系，里边集成了大部分体系东西和库文件，包含软件开发和算法开发用到的QT和opencv 库，且其能够经过在线编译的办法挑选自己需求的东西库，自定义程度高，非常适合在资源缺少的嵌入式产品中运用。底层模块的驱动程序则经过linux官方内核中修正移植完成。
运用层软件开发根据Ubuntu体系，选用QT进行软件的界面规划和逻辑规划。Ubuntu是一款根据linux的免费开源桌面PC操作体系，其能够便利地装备和嵌入式渠道上相似的环境，如QT和opencv。该体系的软件规划方针是无需编程、简略装备、模块化，因而将一切或许用到的视觉东西集成到一个集成化的软件渠道vdStudio中，包含定位、丈量、检测、标定等常用东西。结合图形化用户界面，用户能够轻松挑选和装备每一个东西，且界面都根据用户习气而规划，简略易学易用。此外，体系支撑脱机运转，完成一次装备，永久运转。如图4所示。
图4 用户图画界面
3、算法研讨
算法是机器视觉体系的中心，相关于体系其他部分，算法对视觉功用奉献最大、最要害。从商场份额上看，以中心软件算法为根底的规范机器视觉体系出售量简直占到整个机器视觉职业的一半，可见算法和软件的重要性。假如算法欠好，视觉功用就无法完成，或许虽能完成功用，但功用上不具有竞赛力。算法原本很不错，但软件编制得欠好也会直接影响视觉体系功用优化及功用指标。算法及软件体系是一个以规范体系为产品的视觉公司最重要的堆集。在商场竞赛中，算法是否有竞赛力往往起到非常要害的效果。除了已有的堆集，如何能取得更多的算法软件资源为我所用，也是决议本项目胜败的要害因素之一。除了自己在一些细分范畴中研制自己的算法外，经过协作及分红方法，咱们能将国际上优异的软件和算法找来为己所用也是提高产品的重要途径。
该体系软件规划上选用了多种优异的规划方法，使得在详细运用的时分能够灵敏挑选何种算法。其间有自主研制的VD300 SDK(软件开发包)，包含CG算法、基面纠正、图画拼接、扫描操控等算法函数库;根据opencv开发的算法SDK，包含模板匹配、丈量、blob检测等东西;通用的机器视觉函数库IPT(Image Processing Toolset)等。
4、结束语
该体系能够直接运用的视觉电器，不需求经过ASP的集成，不需求编程序，像家用电器相同，经过阅览运用阐明书就能轻松上手。 从厂家到用户，没有技能集成环节，节约的本钱还能够让利给用户，下降产品价格。用户取得的是所需的功用，不需求了解过多的技能细节，出售时只需找准方针用户，阐明产品的功用，盯住竞赛优势，一般出售业务员无需太强的技能布景都能担任。
