人們通過感官從自然界獲取各種信息，其中以人的視覺獲取的信息量較多，約占信息總量的80%。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，為計算機(jī)、機(jī)器人或其他智能機(jī)器賦予人類視覺功能，成為科學(xué)家們的奮斗目標(biāo)。目前，機(jī)器視覺技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)品化、實用化，鏡頭、高速相機(jī)、光源、圖像軟件、圖像采集卡、視覺處理器等相關(guān)產(chǎn)品功能日益完善。機(jī)器視覺領(lǐng)域新技術(shù)爆出，通用式三維即時視覺傳感技術(shù)將為機(jī)器視覺再添濃墨重彩的一筆。
視覺傳感器的工作原理
視覺傳感器是指通過對攝像機(jī)拍攝到的圖像進(jìn)行圖像處理，來計算對象物的特征量（面積、重心、長度、位置等），并輸出數(shù)據(jù)和判斷結(jié)果的傳感器。
視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計的像素。圖像的清晰和細(xì)膩程度通常用分辨率來衡量，以像素數(shù)量表示。因此，無論距離目標(biāo)數(shù)米或數(shù)厘米遠(yuǎn)，傳感器都能“看到”十分細(xì)膩的目標(biāo)圖像。
在捕獲圖像之后，鼎納視覺傳感器將其與內(nèi)存中存儲的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以做出分析。
視覺傳感器是機(jī)器視覺系統(tǒng)的核心，是提取環(huán)境特征較多的信息源。它既要容納進(jìn)行輪廓測量的各種光學(xué)、機(jī)械、電子、敏感器等各方面的元器件，又要體積小、重量輕。
視覺傳感器包括激光器、掃描電動機(jī)及掃描機(jī)構(gòu)、角度傳感器、線性CCD敏感器及其驅(qū)動板和各種光學(xué)組件。
視覺傳感器的應(yīng)用
視覺傳感器具有成本低廉、使用簡單的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括分檢、檢測、計量、測量、定向等多個領(lǐng)域，在節(jié)省勞動力，提高工作效率上面發(fā)揮巨大作用。
在生產(chǎn)車間的包裝作業(yè)部分經(jīng)常使用到視覺傳感器，視覺傳感器在這里的作用主要是檢查包裝標(biāo)簽粘貼的位置是否正確，包裝內(nèi)產(chǎn)品的數(shù)量是否滿足要求，或者是包裝物是否存在損壞、變質(zhì)的問題等等，在汽車組裝業(yè)，視覺傳感器也發(fā)揮了重要作用，它可以檢測汽車各個部位是否完好，組裝是否正確，關(guān)鍵部位是否安全可靠等，在裝瓶也，視覺傳感器能夠檢測瓶蓋是否蓋好、蓋緊，瓶內(nèi)是否進(jìn)入雜質(zhì)等，無論在那個行業(yè)，視覺傳感器都大大節(jié)省了人力，提高了工作效率。
視覺傳感器的發(fā)展歷程
視覺傳感器是50年代后期出現(xiàn)，發(fā)展十分迅速，是機(jī)器人中重要的傳感器之一。機(jī)器人視覺從60年代開始首先處理積木世界，后來發(fā)展到處理桌子、椅子、臺燈等室內(nèi)景物，進(jìn)而處理室外的現(xiàn)實世界。70年代后，有些實用性的視覺系統(tǒng)出現(xiàn)了，如應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)、精密電子產(chǎn)品裝配、飲料罐裝箱場合的檢驗、定位等。另外，隨著這門學(xué)科的發(fā)展，一些先進(jìn)的思想在人工智能、心理學(xué)、計算機(jī)圖形學(xué)、圖形處理等領(lǐng)域產(chǎn)生出來。
機(jī)器視覺的作用是從三維環(huán)境圖像中獲得所需的信息并構(gòu)造出觀察對象的明確而有意義的描述，視覺包括三個過程：圖像獲取、圖像處理和圖像理解。圖像獲取通過視覺傳感器將三維環(huán)境圖像轉(zhuǎn)換為電信號；圖像處理是指圖像到圖像的一種變換，如特征提取；圖像理解則在處理的基礎(chǔ)上給出環(huán)境描述。視覺傳感器的核心器件是攝像管或CCD，攝像管是早期產(chǎn)品。OzD是后發(fā)展起來的。目前的CCD已能做到自動聚焦。
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?。?）電流必須根據(jù)被測電流的額定有效值適當(dāng)選用不同的規(guī)格的產(chǎn)品。被測電流長時間超額，會損壞末極功放管（指磁補(bǔ)償式），一般情況下，2倍的過載電流持續(xù)時間不得超過1分鐘。
?。?）電壓傳感器必須按產(chǎn)品說明在原邊串入一個限流電阻R1，以使原邊得到額定電流，在一般情況下，2倍的過壓持續(xù)時間不得超過1分鐘。
（3）電流電壓傳感器的較佳精度是在原邊額定值條件下得到的，所以當(dāng)被測電流高于電流傳感器的額定值時，應(yīng)選用相應(yīng)大的傳感器；當(dāng)被測電壓高于電壓傳感器的額定值時，應(yīng)重新調(diào)整限流電阻。當(dāng)被測電流低于額定值1/2以下時，為了得到較佳精度，可以使用多繞圈數(shù)的辦法。
?。?）絕緣耐壓為3KV的傳感器可以長期正常工作在1KV及以下交流系統(tǒng)和1.5KV及以下直流系統(tǒng)中，6KV的傳感器可以長期正常工作在2KV及以下交流系統(tǒng)和2.5KV及以下直流系統(tǒng)中，注意不要超壓使用。
?。?）在要求得到良好動態(tài)特性的裝置上使用時，可以用單根銅鋁母排并與孔徑吻合，以大代小或多繞圈數(shù)，均會影響動態(tài)特性。
?。?）在大電流直流系統(tǒng)中使用時，因某種原因造成工作開路或故障，則鐵心產(chǎn)生較大剩磁，是值得注意的。剩磁影響精度。退磁的方法是不加工作電源，在原邊通一交流并逐漸減小其值。
?。?）傳感器抗外磁場能力為：距離傳感器5～10cm一個超過傳感器原邊電流值2倍的電流，所產(chǎn)生的磁場干擾可以抵抗。三相大電流布線時，相間距離應(yīng)大于5～10cm。
?。?）為了使傳感器工作在較佳測量狀態(tài)。
?。?）傳感器的磁飽和點(diǎn)和電路飽和點(diǎn)，使其有很強(qiáng)的過載能力，但過載能力是有時間限制的，試驗過載能力時，2倍以上的過載電流不得超過1分鐘。
（10）原邊電流母線溫度不得超過85℃，這是ABS工程塑料的特性決定的，用戶有特殊要求，可選高溫塑料做外殼。
很多人在購買電磁流量計使用一段時間以后，再次使用發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。其實這不是電磁流量計本身存在的質(zhì)量問題。是因為使用者沒有按照說明書中的方法保養(yǎng)和維護(hù)?！ ‰姶帕髁坑嬍且环N精密的感應(yīng)式儀表，即使選型和安裝都是合理正確的，但用戶的保養(yǎng)維護(hù)不到位，還是會對測量的準(zhǔn)確度及儀表的使用壽命產(chǎn)生很大的影響?！ ∫?、零點(diǎn)檢查和調(diào)整 電磁流量計投入運(yùn)行前，通電后必須在電磁流量傳感器充滿液體靜止?fàn)顟B(tài)下調(diào)整零點(diǎn)。投入運(yùn)行后亦要針對使用條件定期停流作零點(diǎn)檢查；尤其對沉淀、易污染電極，含有固相的非清潔液，在運(yùn)行初期應(yīng)多作檢查，以獲得經(jīng)驗確定正常檢查周期。交流激磁方式的電磁流量計與矩形波激比，更易產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，因此更要注意檢查和調(diào)整?！ ∨e兩個沉積層產(chǎn)生故障的應(yīng)用失誤的例子。一個是石油鉆探固井工程中，灌注水泥漿的流體總量是重要工藝參數(shù)，經(jīng)常會使用高壓電磁流量計。儀表間歇使用，用畢后以清水沖洗傳感器測量管，其余時間是空管。由于清洗不徹底，測量管內(nèi)壁殘留水泥漿固化成薄層，近二個月積聚形成絕緣層，包覆了整個電極表面，導(dǎo)致運(yùn)行不正常到最終不能工作?！ ×硪粋€是電解切削工藝驗裝置上，用電磁流量計控制飽和食鹽水流量，間隙使用一段時期后發(fā)現(xiàn)流量信號漸漸減弱，2個月后信號為零。原因是電解切削過程中氧化鐵沉積管壁，形成短路所致。清除層積即立即恢復(fù)正常?！ 《⒍ㄆ跈z查傳感器電性能 首先，粗略地測量電極間電阻。斷開傳感器與轉(zhuǎn)換器間信號連線，傳感器內(nèi)充滿液體，用萬用表測量兩電極與接地端的電阻值，是否在制造廠規(guī)定值范圍內(nèi)，且所測得兩值大體相同。記錄下首次測量的電阻值，此值對以后判斷傳感器故障原因(如沉積層是導(dǎo)電的還是絕緣的)是有用的?！ ∑浯?，將傳感器放空液體，擦凈內(nèi)壁，待完全干燥后用兆歐計測量兩電極和接地端子間的電阻?！ ∽詈?，檢查激磁線圈絕緣電阻，卸下傳感器激磁線圈，將端子與轉(zhuǎn)換器間接線，用兆歐計測量線圈的絕緣電阻。
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