隨著工業4.0在工業領域的廣泛應用，生產中的供應、制造、銷售信息的數據化、智能化，最終達到快速、高效、個性化的產品供應。 工業4.0系統適用于智能生產技術和工業制造，不是簡單的生產過程，而是產品和機器的溝通。

　　機器視覺是一項綜合技術，包括圖像處理、機械工程技術、控制、電光源照明、光學成像、傳感器、模擬與數字視頻技術、計算機軟硬件技術(圖像增強和分析算法、圖像卡、I/O卡等)。

　　一個典型的機器視覺應用系統包括圖像捕捉、光源系統、圖像數字化模塊、數字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機械控制執行模塊。

　　機器視覺檢測設備是近年來發展起來的可以代替人眼檢測產品相關部分的機器。 應用廣泛的話，就會有產品的表面缺陷檢測，機器視覺檢測設備系統附件是由哪些部分組成的?

　　機器視覺檢測設備系統附件組件：

　　1、工業相機： CMOS相機、CCD彩色相機、面陣相機、CAMERA-LINK相機、線陣相機、紅外相機、高速相機、1394接口相機;

　　智能相機(Smart Camera)是一種高度集成化的微小型機器視覺系統。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機內，從而提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實現的機器視覺系統。同時，由于應用了最新的DSP/GPU、FPGA及大容量存儲技術，其智能化程度不斷提高，可滿足多種機器視覺的應用需求。

　　CCD相機能提供很好的圖像質量、抗噪能力，盡管由于增加了外部電路使得系統的尺寸變大，復制下提高，但在電路設計師可更加靈活，更好的提升CCD相機某些特別關注的性能。CCD更適合于對相機性能要求非常高而對成本控制不太嚴格的應用領域，如天文、高清晰的醫療X光影像、其他需要長時間曝光，對圖像噪聲要求比較嚴格的應用場合。

　　CCD相機的工作原理∶被測物的圖像經過光學鏡頭聚焦至CCD芯片上;時序產生電路模塊提供水平驅動脈沖，幫助CCD芯片完成光電荷的轉換、存儲、轉移和讀取，并將光學信號轉換為電信號輸出;信號處理電路模塊接收來自CCD芯片的電信號，并對脈沖進行采集、保持，以及自動增益控制、視頻信號合成等預處理，將CCD芯片輸出的電信號轉換為需要的視頻格式，即視頻輸出。而機器視覺檢測系統采用CCD照相機將被檢測的目標對象轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號，圖像處理系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，如面積、數量、位置、長度，再根據預設的允許度和其他條件輸出結果，包括尺寸、角度、個數、合格/不合格、有/無等，實現自動識別判斷功能。

　　面陣相機：實現的是像素矩陣拍攝。相機拍攝圖像中，表現圖像細節不是由像素多少決定的，是由分辨率決定的。分辨率是由選擇的鏡頭焦距決定的，同一種相機，選用不同焦距的鏡頭，分辨率就不同。?像素的多少不決定圖像的分辨率(清晰度)，那么大像素相機有何好處呢?答案只有一個：減少拍攝次數，提高測試速度。

　　線陣相機：顧名思義是呈“線”狀的。雖然也是二維圖像，但極長。幾K的長度，而寬度卻只有幾個象素的而已。一般上只在兩種情況下使用這種相機：一、被測視野為細長的帶狀，多用于滾筒上檢測的問題。

　　2、相機接口

　　CameraLink 接口：專為機器視覺的高端應用設計，高速度，高分辨率，抗噪性好。

　　IEEE 1394(FireWire)接口：即插即用串行接口，可同時支持63個像機，每個相距4.5米，最遠可達72米。支持800Mbits/s甚至3200Mbits/s的傳輸速度。

　　USB 接口：是一種應用非常普遍的串型接口 。傳輸速率可達480Mbits/s，可供多達127個設備同時使用。

　　Gigabit Ethernet 接口：基于網絡連接協議Ethernet，即插即用 ，數據連續高速傳輸。

　　3、鏡頭

　　相機與鏡頭一般是配套的，鏡頭的選型主要考慮呈像的視距，鏡頭選型步驟：

　　1)計算短邊對應的像素數E=B/C，相機長邊和短邊的像素數都要大于E;

　　2)像元尺寸=產品短邊尺寸B/所選相機的短邊像素數

　　3)放大倍率=所選相機芯片短片尺寸/相機短邊的視野范圍

　　4)可分辨的產品精度=像元尺寸/放大倍率(判斷是否小于C)

　　5)物鏡的焦距=工作距離/(1+1/放大倍率)單位：mm

　　6)像面的分辨率要大于1/(2×0.1×放大倍率)單位：lp/mm

　　選擇的鏡頭的支持CCD尺寸要大于等于相機CCD傳感器芯片的尺寸，另外安裝座是C、CS或F型接口也要匹配，同時考慮鏡頭的工作距離，是否留有足夠空間等。如果對鏡頭的選擇還是拿不準的話，可以咨詢廠家的技術支持，讓廠家根據你的應用場景推薦合適的鏡頭即可。

　　4. 圖像采集卡

　　圖像采集卡雖然只是完整機器視覺系統的一個部件，但它同樣非常重要，直接決定了攝像頭的接口：黑白、彩色、模擬、數字等。比較典型的有PCI采集卡、1394采集卡、VGA采集卡和GigE千兆網采集卡。這些采集卡中有的內置多路開關，可以連接多個攝像機，同時抓拍多路信息。

　　5. 機器視覺軟件

　　機器視覺軟件是機器視覺系統中自動化處理的關鍵部件，根據具體應用需求，對軟件包進行二次開發，可自動完成對圖像采集、顯示、存儲和處理。在選購機器視覺軟件時，一定要注意開發硬件環境、開發操作系統、開發語言等，確保軟件運行穩定，方便二次開發。

　　6、光源： led光源、氙氣照明系統、紫外線照明系統、紅外光源、光纖照明系統、熒光照明系統。

　　光源作為機器視覺系統輸入的重要部件，它的好壞直接影響輸入數據的質量和應用效果。由于沒有通用的機器視覺光源設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的視覺光源，以達到最佳效果。常見的光源有：LED環形光源、低角度光源、背光源、條形光源、同軸光源、冷光源、點光源、線型光源、平行光源等。