智能相机(Smart Camera)并不是一台简单的相机,而是一种高度集成化的微小型机器视觉系统。它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内,从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。同时,由于应用了最新的DSP、FPGA及大容量存储技术,其智能化程度不断提高,可满足多种机器视觉的应用需求。

1.什么是智能相机

智能相机的组成
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,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、一维码/二维码,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。

 

什么是智能相机

(图片来源于互联网)

 

2.智能相机的特点

1、 结构紧凑、集成度高、性能稳定、故障率低,运算能力等同于PC。


2、 工作过程可完全脱离PC机,与生产线上其它设备连接方便 。


3、 能直接在显示器或监视器上输出SVGA或SXGA的视频图像 。


4、 提供开基本的图像处理库,能进行源码级的二次开发。


5、 增益可调,可控电子快门,全局曝光,快门时间可软件设置。


6、 可对曝光时间以及曝光时刻进行精确外同步控制 。


7、 支持外触发和外部闪光灯接口。


8、 自带多路数字I/O、100MB以太网、RS232 口接口。

 

3.智能相机的应用

智能相机要实现复杂的机器视觉功能,可能需要综合以下因素,如复杂的照明设施、照明布局、定制的软件、几百万像素或高速相机以及复杂的I/O配置。然而,在不太复杂的应用中,诸如颜色分析、条形码读取、验证、存在/不存在检测以及缺陷检测等,系统开发人员可以充分利用智能传感器以及智能相机来简化开发任务;智能相机已经将照明、图像传感、视觉软件和I/O功能集成到一个独立的单元中。

 

智能相机在工业检测中的应用:产品包装,印刷质量的检测,饮料填充检测,半导体集成块封装质量检测等;


智能相机在农产品分选中的应用:可对农产品进行自动分级,实行优质优价,以产生更好的经济效益;


智能相机在机器人导航和视觉伺服系统中的应用:通过图像定位、图像理解,向机器人运动控制系统反馈目标或自身状态与位置信息,使其具有在复杂、变化的环境中自适应的能力。


智能相机在医学中的应用:可以用于辅助医生进行医学影像的分析。