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%。隨著信息技術的發(fā)展，為計算機、機器人或其他智能機器賦予人類視覺功能，成為科學家們的奮斗目標。目前，機器視覺技術已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)品化、實用化，鏡頭、高速相機、光源、圖像軟件、圖像采集卡、視覺處理器等相關產(chǎn)品功能日益完善。機器視覺領域新技術爆出，通用式三維即時視覺傳感技術將為機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拍攝到的圖像進行圖像處理，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，無論距離目標數(shù)米或數(shù)厘米遠，傳感器都能“看到”十分細膩的目標圖像。

    在捕獲圖像之后，鼎納視覺傳感器將其與內存中存儲的基準圖像進行比較，以做出分析。

    視覺傳感器是機器視覺系統(tǒng)的核心，是提取環(huán)境特征較多的信息源。它既要容納進行輪廓測量的各種光學、機械、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、掃描電動機及掃描機構、角度傳感器、線性CCD敏感器及其驅動板和各種光學組件。

    視覺傳感器的應用

    視覺傳感器具有成本低廉、使用簡單的優(yōu)點，因此它的應用領域十分廣泛，包括分檢、檢測、計量、測量、定向等多個領域，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簽粘貼的位置是否正確，包裝內產(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，瓶內是否進入雜質等，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，是機器人中重要的傳感器之一。機器人視覺從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、臺燈等室內景物，進而處理室外的現(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，隨著這門學科的發(fā)展，一些先進的思想在人工智能、心理學、計算機圖形學、圖形處理等領域產(chǎn)生出來。

    機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??；圖像理解則在處理的基礎上給出環(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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以下是我司的技術人員為大家所做費斯托光電傳感器的工作原理介紹，詳情如下：
費斯托光電傳感器是將光信號轉換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應。光電效應是指光照射在某些物質上時，物質的電子吸收光子的能量而發(fā)生了相應的電效應現(xiàn)象。根據(jù)光電效應現(xiàn)象的不同將光電效應分為三類：外光電效應、內光電效應及光生伏應。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。分析了光電器件的性能、特性曲線。
費斯托光電傳感器的參數(shù)：
各種光學功能都集中在一個 IP69K傳感器外殼中。
IO-Link通信
PNP和NPN在一個設備中
塊狀設計45x22 mm
范圍可達20 米
可靠穩(wěn)定的零件檢測和距離測量
插頭M8x1,3針
費斯托光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應為基礎，把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將非電信號轉換成電信號。光電效應是指用光照射某一物體，可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個物體上，此時光子能量就傳遞給電子，并且是一個光子的全部能量一次性地被一個電子所吸收，電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會發(fā)生變化，從而使受光照射的物體產(chǎn)生相應的電效應。費斯托光電傳感器通常把光電效應分為3 類：（1 ）在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應，如光電管、光電倍增管等；（2 ）在光線作用下能使物體的電阻率改變的現(xiàn)象稱為內光電效應，如光敏電阻、光敏晶體管等；（3 ）在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏應，如光電池等。
后，我再為大家介紹一下費斯托光電傳感器的工作原理：
費斯托光電傳感器由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統(tǒng))輸出量性質可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器。模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續(xù)變化的光電流，它與被測量間呈單值關系.模擬式光電傳感器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式，漫反射式，遮光式(光束阻檔)三大類。所謂透射式是指被測物體放在光路中，恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物，部份被吸收后，透射光投射到光電元件上；所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上，再從被測物體表面反射后投射到光電元件上；所謂遮光式是指當光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測物光遮其中一部份，使投射到光電元件上的光通量改變，改變的程度與被測物體在光路位置有關。
光敏二極管是常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，當無光照時，它與普通二極管一樣，反向電流很小，稱為光敏二極管的暗電流；當有光照時，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電
載流子。在外電場的作用下，光電載流子參與導電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強度成正比，于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。
光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。光敏三級管的外型與一般三極管相差不大，一般光敏三極管只引出兩個極——發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。工作時集電結反偏，發(fā)射結正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=（1+β）Icbo（很小），比一般三極管的穿透電流還??；當有光照時，激發(fā)大量的電子-空穴對，使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大，此刻流過管子的電流稱為光電流，發(fā)射極電流Ie=（1+β）Ib，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。
費斯托光電傳感器的工作原理：
費斯托光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。
費斯托光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。
發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。
此外，光電開關的結構元件中還有發(fā)射板和光導纖維。