在工業4.0時代，我國智能制造快速發展，傳統的編程來執行單一的機器人已經無法滿足目前的工業自動化需求。在很多工業生產環境下，需為工業機器人安裝“一雙眼睛”，即機器視覺成像感知系統，使機器人具備識別、分析、處理等更高級的功能，可以正確對目標場景的情況進行辨別與分析，做到靈活地自行處理出現的問題。

　　機器視覺系統的主要功能是模擬人眼視覺成像與人腦智能判斷和決策功能，采用圖像傳感技術獲取目標對象的圖像信息，通過對圖像信息提取、處理并理解，最終用于機器系統對目標實施測量、檢測、識別與定位等任務，或用于機械人自身的伺服控制。

　　下面我們了解機器視覺系統的組成：

　　常見的機器視覺系統可以劃分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運動控制部分。基于PC的視覺系統具體由如圖1所示的幾部分組成：

　　                    圖1機器視覺系統組成

　　1.工業相機與工業鏡頭——這部分屬于成像器件，通常的視覺系統都是由一套或者多套如此一來的成像系統組成，如果有多路相機，可由圖像卡切換來獲取圖像數據，也可由同步控制同時獲取多相機通道的數據。根據應用的需用相機可能是非標準的逐行掃描信號、線掃描信號、高分辨率信號，也可能是輸出標準的單色視頻(RS-170/CCIR)、復合信號(Y/C)、RGB信號等。

　　2.傳感器——通常以光纖開關、接近開關等的形式出現，用以辨別被測對象的位置和情況，告知圖像傳感器進行正確的采集。

　　3.圖像采集卡——通常以插入卡的形式安裝在PC中，圖像采集卡的主要工作是把相機輸出的圖像輸送給電腦主機。它將來源于相機的模擬或數字信號轉換成圖像數據流，同時它可以控制工業相機的一些參數，例如觸發信號，曝光/積分時間，快門速度等。圖像采集卡通常有其他的硬件結構以針對其他類型的工業相機，同時也有其他的總線形式，例如PCI、PCI64、CompactPCI，PC104，ISA等。

　　4.光源——作為輔助成像器件，對成像 質量 的優劣 通常 能起到 非常重要 的作用 ，常見包括：各種形狀的LED燈、高頻熒光燈、光纖鹵素燈等。

　　5.PC平臺——工業級pc電腦是視覺系統的核心，在這里完成圖像數據的處理和大量的控制邏輯，對于需要檢測類型的應用，通常都需用較高頻率的CPU，如此一來可以降低處理的時間。同時，為了減少工業現場電磁、振動、灰塵、溫度等對電腦的影響，必須挑選工業級的電腦。

　　⑥視覺處理軟件——機器視覺軟件用來完成輸入的圖像數據的處理，然后通過一定的運算得出結果，這個輸出的結果可能是PASS/FAIL信號、坐標位置、字符串等。常見的機器視覺軟件以C/C++圖像庫，ActiveX控件，圖形式編程環境等形式出現，可以是專用功能的(例如僅僅用于LCD檢測，BGA檢測，模版對準等)，也可以是通用目的的(包括定位、測量、條碼/字符識別、斑點檢測等)。

　　⑦控制單元(包含I/O、運動控制、電平轉化單元等)——一旦視覺軟件完成圖像分析，緊接著需要和外部單元進行通信以完成對生產過程的控制。簡單的控制可以直接利用部分圖像采集卡自帶的I/O，相對復雜的邏輯/運動控制則必須依靠附加可編程邏輯控制單元/運動控制卡來實現必要的操作。