halcon学习和实践（设备要求）

Posted 2022-08-30 嵌入式-老费

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        和学校里面的只注重图像算法本身不同，真正的机器视觉是以应用为前提的。就算它使用的工业摄像头，也和我们平常pc笔记本上使用的摄像头不一样的。不失一般性，我们可以看下一般机器视觉需要哪些设备，可以用画一个简单的流程图来表示，这样更方便理解，

         蓝色的部分，就是机器视觉所需要的设备，分别是光源控制器、光源、镜头、图像传感器、PC工控机或者嵌入式开发板。这里面，光源控制器、图像传感器、PC都是可以执行算法控制的。等所有流程都执行完毕之后，一般会输出对应的控制命令，传递给机器人或者其他机械装置，也就是图中黄色的部分。

1、光源控制器

        光源控制器一般是控制光的强度，作为补光使用，自然光很多时候并不能满足实际的拍摄需求。此外光源控制器会有通道选择、粗调、细调这些功能，对外提供的控制接口有rs232、rs485。当然这取决于工厂用什么开发板。

2、光源

        光源是一门大学问。按照形状分，可以有平面光源、环形光源；按照颜色分，可以有白色、蓝光、红光等各色光源；按照照射方法，可以有正面照射和背面照射；此外如果希望夜里也能看见物体，这个时候就需要发射红外光等等。很多同学都把精力花在算法上面，但是对光源了解很少，其实这大可不必。设计好的光源，可以让物体特征和属性更明显地暴露出来，反而有利于简化算法的设计，甚至有时候都不需要复杂的算子，就可以出来很好的处理效果。

3、镜头

        镜头这个大家都很熟悉，玩摄影的同学更是对徕卡、蔡司这些名字如数家珍。工业上的镜头也很讲究，比如是否需要加偏振片，选择什么样尺寸的镜头，是否需要广角镜头，焦距选择多少的镜头合适，这都需要自己好好测算下的。工业视觉里面，传感器和镜头是分开来的，毕竟不同的场景下的需求是不一样的。这里面两者的接口也有很多种，主要分为卡口和螺口，常用的螺口又分c口、cs口等等，买的时候一定要注意清楚。

4、传感器

      传感器这部分，大家比较了解的可能就是分辨率。一般认为，分辨率越高越好。当然除了分辨率之外，曝光时间、帧率、对外接口形式、isp设置这些也是需要考虑清楚的。特别是测量和定位，对于不同精度的要求，直接决定了我们需要选择什么样的镜头和传感器。另外，在windows平台上面有一个很好用的软件AMCAP，上面可以很清晰地告诉我们，当前图像传感器支持哪些属性配置，

 

  5、PC工控机或者嵌入式开发板

        摄像头连接到算法处理设备上，一般是ethernet或者usb居多。如果分辨率很高，那么ethernet用的多一些，价格也高一些，反之则usb多一点。PC的好处就是资源多，如果资源不够，还可以添加gpu显卡。而嵌入式的好处是性价比比较高，但是开发难度也稍微高一点，如果对性能和成本有一定的要求，那么用嵌入式设备开发也是不错的一个选择。

        在一开始学习的时候，可以只用pc的摄像头进行测试和分析。等到有了一定开发经验之后，一定要购买一些设备，上实际环境测试，这才是比较好的做法。