[3D动态工业照相机成像技术定位仪]怎样使用3d照相机

　　5.理论和器件的发展 　　 　　近年来，由于应用面在广度和深度方面的不断拓展，图像和机器视觉理论、器件都得到了快速发展，而且这一趋势还将继续下去。在器件方面，光源、镜头(光学系统)、相机、采集处理卡等都得到了不同程度的发展，其中以相机的发展最快。
　　
　　(1)光源
　　光源是机器视觉系统中非常重要的组成部分，它对能否进行稳定、清晰、高对比度成像起着关键作用，而稳定、清晰、高对比度成像对保证结果的准确和可靠性起着非常关键的作用，通常人们说的“Garbage in garbage out”就是这个意思，如果成像不好。处理结果也好不到哪去。就光源本身来说，其发展趋势主要表现在以下几个方面：LED将成为主流，针对特定应用专门设计组合和结构的光源将变得越来越多，光源的亮度将变得越来越高(高亮度LED，大功率LED。贴片式LED)，光源的寿命将变得越来越长(致冷和散热措施，光源颗粒结构设计，长寿命萤光灯管)，红外紫外等特殊应用光源也将快速发展，光源的成本也将快速降低。
　　
　　(2)镜头
　　镜头和光学系统有着较长的发展史，已经是非常成熟的技术。在这上面不可能有大的突破，但图像和机器视觉技术在某些领域的应用也对这个传统的领域提出了新的挑战。这主要表现在：有些机器视觉系统为了结构上紧凑需要设计复杂的光学系统(如在FlipChip Bonde r中用到的上下双重视野光学系统)；在某些应用上对镜头的畸变率及色差提出了很高的要求；多种特殊镜头的出现，如远心镜头、晶相镜头。变焦变倍镜头、多COD镜头、高放大倍率镜头、大靶面镜头(12K甚至更高)等。机器视觉系统的光学系统以镜头为主，但不要理解为仅仅只有镜头。
　　
　　(3)芯片和相机
　　相机是机器视觉系统中的一个核心器件，也正是由于CCD／CMOS成像器件的产生才有了图像和机器视觉技术的广泛应用，它在整个机器视觉系统中是发展变化最快的。短短二十多年来，可以说是发生了天翻地覆的变化。成为机器视觉组成系统器件中最活跃的元素。在成像芯片领域，CCD和CMOS芯片都在不断追求技术进步：向高速、高分辨率、高灵敏度、紧凑设计、低功耗等方向发展。CCD芯片有先天的成像质量优势，但设计开发成本较高；CMOS芯片拥有高速、低功耗、高集成度和开发成本相对较低的优势，并不断利用各种方式提高成像质量，在成像器件中所占的比例将会越来越大。同时传感器正不断向非可见光谱拓宽，在红外紫外领域有越来越多的应用。在相机领域，出现了各种多CCD相机，和面向具体行业应用的专门设计。相机接口的标准化进程加快：CameraLink、GigE，Gencam、USB、lEEEl394和光纤接口，接口标准化的发展致力于为高速远距离数据传输提供可靠保证。同时智能相机应用也越来越广泛，相机内部的处理功能也越来越多，处理能力越来越强。线阵相机和面阵相机同步发展，同时大像元相机在X-Ray行业得到更广泛应用。
　　
　　(4)采集技术
　　图像的采集和硬件处理技术，随着计算机技术的发展和硬件水平的不断提高，采集的速度(频率)越来越高。数据量也越来越大(如在高速记录系统中数据量可达850Mb／s)，数据采集和转换的精度也越来越高，采集卡的接口技术越来越丰富、在采集卡上所做的处理功能也越来越多。图像处理卡的功能日益强大，DSPA术、PowerPC技术及最新FPGA技术的发展，并行处理技术的发展，高速总线的发展，使得大数据量实时处理、大数据量复杂运算的实时处理都变为可能，满足应用中的各种需要。图像的采集、Bayer滤波运算、压缩、记录等构成一个连续过程，在整个过程中需要保持高可靠性。将来可能发展到图像的大数据量无线传输、光纤传输和图像检索技术，在这些复杂的大系统中硬件处理技术尤为重要。另外就是触发、采集和传输的可靠性要求，多路I／O的控制与处理，图像系统与上下位机控制系统的融合，例如与运动控制系统的融合等。
　　
　　(5)图像分析处理技术
　　在图像分析与处理理论研究上也不断取得突破，各种图像处理技术、模式识别技术、图像检索技术、像元细分技术、三维重建技术、图像的恢复与还原技术、立体视觉技术、图像系列分析技术和运算的软硬件优化技术等也得到了长足的发展。技术的进步拓宽了应用领域，使以前不敢想的事情变成了现实。在工业生产领域中，这些技术的使用不断提高了生产效率，加强了产品的稳定性，降低了检测系统中的漏检率和误检测率，有效控制产品质量。
　　另外行业内的各种交流越来越多，一些行业标准已经初步确立，这些将使最终用户的选择越来越宽广和自由，厂家之间的竞争越来越激烈，将大大促进产业的良性发展。(未完待续)