照明系统

照明系统和图像采集系统同属于机器视觉检测系统的输入部分。照明系统是影响机器视觉检测系统输入的重要因素。它设计的好坏直接影响着视觉解决方案的成败。机器视觉检测应用领域范围广泛，它面向的检测对象和检测内容也不一而足，没有通用的照明设备能满足所有视觉解决方案的要求。需选择适当的光源和打光方式。对一个机器视觉系统而言，光源的主要参数有：

1、寿命。光源的半衰期要长，且在半衰期内，光谱稳定，亮度衰减小。

2工作温度。即光源的发热特性。光源的发热要尽量小，以避免高温损坏待检测部件或工作环境中的其他部件。

3、信噪比高，抗干扰能力强。

4、外形尺寸灵活，便于安装。

5、频闪响应时间迅速。

   按照发光方式，照明光源可分为以下几类：

1、热辐射光源：白炽灯、卤钨灯；

2、固体放电光源：发光二极管、空心阴极灯；

3、气体放电光源：荧光灯、钠灯、氢灯、氙灯、金属卤化物灯、空心阴极灯、汞灯、高压汞灯、超高压汞灯；

4、激光器：气体激光器、固体激光器、半导体激光器；

目前许多工业检测大多使用可见光作为光源，常用的可见光源有汞灯白炽灯和钠光灯，

然而，这些光源都有一个共同的缺点：不能保持光源的稳定。以白炽灯为例，在使用超过120个小时后, 光能下降15%，在其后的使用过程中，光能将继续衰减，且衰减过程中亮度不稳定。因此，现在的许多机器视觉照明系统多采用LED光源（即发光二极管）作为照明设备，它在上述几个光源参数中均优于以上提到的可见光源。在某些特殊的检测任务中，也常用X射线、红外光、紫外光、超声波等不可见光作为光源。

图像采集系统

对于机器视觉检测而言，图像是系统唯一的信息来源。图像的好坏直接影响机器视觉检测系统的检测性能。在机器视觉的光学系统中，除了光源，还有两个对视觉解决方案的成败起关键作用的光学设备：相机和镜头。实质上说，相机是一个光电转换装置，将图像传感器所接收的光学信号转换成计算机所能处理的电信号，光电转换器件是相机的核心器件。按不同芯片类型划分，工业相机可分为CCD相机和CMOS相机。CCD称为“电荷耦合器件（Charge Coupled Device）”，是一种半导体成像器件，现实场景经镜头聚集到CCD芯片上，CCD根据感应到的光的强弱聚集电荷，经滤波放大处理，形成图像信号。CMOS称为“互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）”,CMOS传感器是一种通常比CCD传感器低10倍感光度的传感器。和CCD相机不同，CMOS不需要复杂的处理过程，可直接将半导体产生的电子转化成电压信号，因此速度非常快。这一特性使得它被广泛应用于高帧相机中。两种相机在功能特性上各有优劣：灵敏度、分辨率、噪声控制等方面，CCD相机优于CMOS相机；而CMOS可以将光敏元件、A/D转换器、数字信号处理器、存储器、放大器和计算机接口控制电路集成在一块硅胶片上，相较CCD而言，它具有结构简单、速度快、处理功能多、耗电低、成本低等特点。机器视觉检测中，两种相机各有适用场合。按像素排列方式划分，可分为面阵相机和线阵相机。面阵相机一般适用于视场范围较小的采图，而线阵相机一般用于较大的检测对象的采图。

2.2 资料要点，叙述问题

本系统由旋转传送带、外壳以及光源探测组组成，需要较快的反应速度以及准确度。满足较高的动作，对电源要求高，既要推理大速度快，又要惯量小停的快。