第2章 城像系统

如第1章所述，机器视觉系统把成像子系统的信号转换为反映现实场景的二维数字图像，并对其进行分析、处理，得出各种指令来控制机器的动作。由此可见，数字图像是机器视觉系统工作的前提和基础。由于数字图像是对成像系统输出的信号进行数字化后的结果，成像系统反映真实场景的性能和质量直接决定整个机器视觉系统的性能。

影响机器视觉成像系统成像质量的因素较多，主要包括光源（Illumination）、系统分辨率（System Resolution）、像素分辨率（Pixel Resolution）、对比度（Contrast）、景深（Depth of Field, DOF）、投影误差（Perspective Error）和镜头畸变（Lens Distortion），如图2-1所示。而这些因素（参数）却直接或间接地由硬件选型和安装方式决定。本章从各种成像子系统的硬件工作原理及其技术指标入手，研究机器视觉系统的成像子系统。

图2-1 影响成像系统的主要因素

光源是决定成像系统成像质量的最主要因素，光照的强度、光照方式等都直接决定获得图像的清晰程度、后续图像处理算法的复杂程度，进而影响到系统的性能及实时性。鉴于光源对视觉系统的重要性及相对独立性，本书将在后续章节专门介绍各种机器视觉系统的光源。