或許你依然希望能得到咨詢專家的協助，不過緊縮包裹型（Shrink-Wrapped）開發東西包現在現已使得短少專業經歷的開發者也能夠照樣承當更多依據視覺的項目。

要點

●  與視覺相關的項目并非全都需求咨詢專家的效勞；在硬件供貨商和開發東西供貨商的協助下，短少視覺體系開發經歷的開發者一般也能夠完結大部分（即便不是悉數）開發作業，而且為他們的公司節約費用。
●  在開端視覺體系開發之前，你有必要答復大約五六個問題；你的答案將底子決議體系的硬件本錢。
●  你只要挑選能夠在菜單驅動環境中能使你開端設備開發作業，然后經過圖形編程或語法編程來完善程序，就可大大進步功率。
●  習慣于視覺體系在裝置之后需求盡心呵護的觀念；你常常無法預見在體系運轉一段時刻之后可能有必要調整算法的各種理由。

成功地開發一種依據視覺的設備可能需求許多專業知識，致使許多計劃這樣做的開發者都不情愿嘗試這種使命，而轉向求助于那些經過把握技能的方方面面細微不同樹立自己職業生涯的咨詢專家。一般，一位咨詢專家不只可認為你節約數倍咨詢費的費用，而且還能夠節約大量名貴的時刻。即便這樣，有些適用于依據視覺的體系開發的緊縮包裹型軟件包卻使那些沒有機器視覺或圖畫剖析經歷的人能恬然承當的項目數量不斷添加。

如果你短少恰當的經歷，則要走好的第一步是設法斷定哪些使命需求外界協助，哪些使命是你有可能用預包裝軟件自己敏捷完結的。供給開發東西和硬件的廠商一般能夠協助你做出這種判別。在許多情況下，這些廠商的網站都有協助做出這種決議的東西。給一個這樣的廠商打個電話，你一般就能夠與一位能收集有關你設備信息的運用工程師取得聯系。在恰當的時分，大多數廠商會向你引薦他們熟悉其作業情況的咨詢專家。一般，最經濟的辦法就是，某個項目中僅僅某些部分運用咨詢協助，例如照明部分。

圖畫剖析和機器視覺是相關而又不同的兩個范疇。從某種含義上說，圖畫剖析是機器視覺的一部分。可是，從另一種含義上說，圖畫剖析是一門更廣的學科。實際上，這兩范疇的分界線常常是模糊不清的。

機器視覺運用一般具有商業滋味。例如，機器視覺是許多制作進程的要害部分。另一方面，"圖畫剖析"--按多數人的了解--更可能運用于科學研討實驗室。一些專家說，圖畫剖析常常處理的操作不及機器視覺處理的操作清晰。對不知道物體，例如學術實驗室中（圖1）或許乃至臨床病理學實驗室中的動物組織細胞的圖畫進行表征或分類就是一例。

圖1  冷泉港（紐約）實驗室霍華德休斯醫學院的一個研討小組運用Matlab及其圖畫捕獲和圖畫處理東西箱來研討哺乳動物的大腦怎么運作。運用圖畫捕獲東西箱，研討人員就可將顯微鏡圖畫從攝像機直接流式傳輸到Matlab，并可運用圖畫處理東西箱功用來剖析一段時刻內的圖畫。為了一按按鈕就能進行捕獲和剖析，研討人員在Matlab中發明了生動的圖形用戶界面。

在機器視覺中，你一般對照相機或圖畫傳感器所調查的物體有一般的了解，但你需求取得更詳細的信息。產品檢測設備屬于機器視覺這一類。例如，你知道一幅圖畫描繪的是哪種印制電路板模型，可是你有必要斷定一切元件的類型是否正確以及方位是否妥當。斷定元件是否正確和方位是否合適當然要涉及到圖畫剖析，可是這種剖析比臨床實驗室中的那種剖析更為直觀。

機器視覺使命的分類

幾位專家將首要機器視覺使命分為以下幾類：

●  對比如墊圈、螺母和螺栓等元件進行計數，并從噪聲布景中提取可視信息。
●  丈量 (也稱為測定) 視點、尺寸以及相關方位。
●  讀出，包含比如從條形碼中獲取信息、對蝕刻在半導體芯片上的字符的OCR（光學字符識別）以及讀出二維DataMatrix碼等操作。
●  對物體進行比較，例如，將出產線上的單元與相同類型的KGU（已知優質單元）進行比較，找出比如短少元件或標簽等的制作缺點。這種比較可能是簡單的圖樣相減，也可能涉及到幾許或矢量圖形匹配算法。如果被比較物體的尺寸或方向各不相同的話，就有必要選用后者。比較的類型包含檢測物體的有無、匹配顏色和比較印刷質量。被檢查的物體可能與阿司匹林藥片一樣簡單，其正確標記需在包裝之前加以驗證。

上述列表因為很詳細，所以可能意味著你能夠運用菜單驅動的依據圖形的開發東西來創立機器視覺設備，而不是運用如C++這樣的依據文本的言語來編寫代碼。雖然具有長時間用依據文本的言語對機器視覺設備進行編程的開發者一般更情愿堅持運用他們多年來成功運用的東西，但你的確能夠運用多種菜單驅動的圖形化運用開發軟件包之一。雖然業界中的一些人對這種不愿改動的傾向頗有微詞，但要問一問自己，如果你延聘來處理某種設備的咨詢專家第一次嘗試運用新軟件包來完結你的作業的話，你的感觸怎么呢？

即便在各種依據圖形的東西傍邊，供貨商們也把那些真實供給可編程才能的和那些僅答應用戶裝備設備的區別開來。這種可裝備的辦法能讓你更便利地使設備運轉，并能供給許多開發者所需的靈活性。編程功用可為開發者供給更大的靈活性，但卻會延伸開發時刻-特別是關于那些第一次運用一種東西的人來說更是如此。在某些情況下，可裝備的辦法和可編程的辦法都以相同的言語發作輸出，然后使你能運用編程功用來修正或進步你用可裝備的辦法創立的設備（圖2）。這樣的靈活性的潛在長處是巨大的：你能夠運用更強大的東西來完善某種設備，并可憑借底子的東西，敏捷使之在原始級作業。這種辦法可下降在完善辦法上浪費時刻的可能性，而你后來發現這些辦法存在底子缺點。

圖2  運用Data Translation公司的Vision Foundry進行設備開發的首要代替技能比如了東西箱的優越性，東西箱使你能夠運用可裝備的依據菜單的交互式東西快速驗證概念，然后再經過編程功用改善其設備。在Vision Foundry中，你能夠經過編寫直觀的腳正本完結大部分編程使命。

 正在發作的調整

或許更重要的是怎么運用兩種辦法的輕松交換運用來簡化許多機器視覺設備中正在進行的不行避免的調整。例如，在AOI (主動光學查驗)中，你或許希望除掉任何與KGU不同的UUT (被測單元)。唉，如果選用這種戰略，查驗進程大概會除掉你出產的大部分單元，即便其間大多數單元具有能夠接受的性能。闡明因為非有必要不同而導致AOI體系除掉一個優質部件的簡單比如就是UUT運用的某個元件的日期代碼與KGU上的等效元件的日期代碼不同。

此刻，你可在設備的規劃期間預見到數據代碼問題，并確保體系疏忽包含日期代碼的區域內的圖畫不同。惋惜的是，雖然如此，其它非有必要不同更難意料，你有必要估計到你發現這些非有必要不一起需求修正設備。實際上，一些AOI體系的軟件簡直能主動地進行這樣的修正；如果你奉告體系它除掉了優質單元，則軟件就會將單元的圖畫與原始KGU進行比較，并在有不同的區域內不再對隨后的單元進行查驗。

不過，這樣的辦法有時分會發作并不令人滿足的成果。假定查驗體系裝置在一間有外部光線能夠從窗戶進入的房間內，然后使UUT的照度發作改變。雖然檢查員能夠一揮而就地習慣這種改變，可是這樣的改變會導致視覺體系將相同物體的圖畫分為不同物體的圖畫，然后引起不行意料的查驗失利。雖然遮住窗戶能夠防止外部光線進入，可是調整測驗程序使KGU在各種照明極點情況下都能經過或許更加經濟合算。

即便如此，這個比如也指出了照明在機器視覺和圖畫剖析中的重要性。照明自身就是一門科學或藝術。各式各樣的照明技能具有不同的長處和弱點，而對UUT的照明辦法能夠處理或改善普通的機器視覺問題（參考文獻1）。

項目本錢及時刻期限

機器視覺項目的本錢相差很大。有幾個這樣的項目的本錢不逾越5000美元，其間包含硬件、預包裝軟件開發東西以及設備開發者的工時本錢。不過，如此低價的項目本錢很可能不包含為了抵達滿足性能而對設備進行調整和調試的本錢。在本錢范圍的另一端，項目本錢逾越一百萬美元。這類項目中最常見的可能就是在轎車和航空工業中對主動出產線的嚴重改善。依據一些供貨商說，最常見的項目本錢一般從數萬美元到略高于十萬美元不等。從管理層同意項目啟動到視覺體系在出產中正常運用的項目期限一般不到六個月，而且常常只要一兩個月。

并不令人驚奇的是，簡直一切視覺項目都從取得底子問題的答案開端。這些問題的答案充分地斷定了視覺體系硬件的本錢：需求多少臺攝像機？有必要具有多高的圖畫分辨率？五顏六色成像是否必要？每秒有必要收集多少幀？用不用發作模仿輸出的攝像機？如果這樣，就需求挑選一個幀接納板來將模仿信號轉換成數字方式，在必要時還要圖畫幀的收集與外部觸發事件同步（參考文獻2）。

雖然一些用于模仿攝像機的幀接納器能夠一起接納來自多個攝像機的輸入，可是一次為一臺攝像機供給一個接口的電路板更為常見。如果你挑選具有數字接口的攝像機，你會運用能夠進行圖畫處理和圖畫收集的"智能"攝像機嗎？仍是由攝像機將原始（未處理的）圖畫數據發送到主機PC進行處理？還有，數字攝像機選用哪種接口規范或總線與主機PC通訊呢？適用于某些總線的數字攝像機需求幀接納器。可是，與用于模仿攝像機的幀接納器不同，用于數字攝像機的幀接納器不進行模/數轉換。

與硬件相關的考慮要素可能會逾越這些問題。而且，一些問題選用了一般正確的默許假定，即視覺體系的主計算機是一臺運轉規范版別Windows (www.microsoft.com)的PC。機器視覺系統有時分在實時操作體系下運轉，而圖畫剖析軟件則經常在Unix或Linux下運轉。此外，與其它實時體系一樣，許多實時視覺體系選用與Pentium (www.intel.com)或Athlon (www.amd.com)器材不同的CPU。

攝像機接口

使攝像機與主機計算機接口依然是視覺體系規劃的一個要害問題。雖然呈現了數字化接口的攝像機，雖然成像體系選用IEEE 1394 (也稱為FireWire和i-Link)來與攝像機接口，但攝像機接口的挑選仍值得細心考慮。(正在敏捷成為干流高速PC外設接口的USB 2.0并不是工業成像范疇的一個要素，這首要是因為，雖然其480 Mbps的數據傳輸速率名義上比開始版別的FireWire更高，但USB 2.0的以主機為中心的協議關于成像來說卻比FireWire更慢。)

FireWire是消費類視頻體系和家庭文娛體系中盛行的高速串行總線。這種即插即用的總線選用多點體系結構和對等層通訊協議。該規范的開始詳細化包含速率高達400 Mbps的數據傳輸。數據傳輸速率最終將抵達3.2 Gbps。2003年1月，IEEE發布了1394b，而且其擁護者們希望不久就能夠在視覺硬件中看到800Mbps的版別。不過，雖然工業FireWire攝像機具有合理的本錢，但它在消費類設備中的可用性在不斷添加(在消費類設備中，所需的分辨率--有時分還有幀頻--均比工業設備中所要求的更為適度)，其纖細而柔軟的串行電纜用起來很便利，其總線數字技能具有抗擾性，但選用這類攝像機依然受到約束。

本錢可能會約束FireWire在工業成像范疇中的遍及。工業FireWire攝像機的本錢要比具有相同幀頻和分辨率的工業模仿輸出攝像機高。另一方面，FireWire攝像機與模仿攝像機的本錢比較有時分可能會發作誤導。在具有內置FireWire端口的體系中，攝像機一般不需求額定的接口硬件。這種攝像機包含一個ADC（模/數轉換器），而模仿攝像機則需求幀接納器來完結必要的ADC功用（圖3）。

圖3  National Instruments公司的依據Celeron的CVS-1454型細巧視覺體系（Compact Vision System）比如了為工廠環境規劃的機器視覺硬件。雖然這一體系（右上）并非一個規范的辦公室PC，但它包含三個FireWire端口然后不需求特殊的攝像機接口硬件。該體系與National Instruments公司的LabView圖形化開發環境配套運用，而這個開發環境能經過交互式圖形化東西快速開發程序，如果有必要，隨后再運用完好的圖形化編程功用調試設備。

FireWire攝像機選用IEEE 1394的同步協議，這就能確保帶寬并確保數據包依照它們的發送次序抵達（如果他們悉數抵達的話）。該規范的其它協議（異步的）確保消息傳遞但不確保數據包依照它們的發送次序抵達。每個同步設備能夠每隔125μs--也就是以8kHz的最大速率--宣布一個帶寬懇求。起總線管理器效果的設備賦予每個宣布懇求的設備在隨后125μs內發送預訂數目數據包的權利。

總線上的同步設備越多，每個設備可得到的帶寬就越少。當FireWire總線上僅有一臺攝像機時，一臺1280×960像素黑白攝像機差不多能夠每秒發送15幀。一臺640×480像素的FireWire五顏六色攝像機大約能夠每秒發送30幀。雖然這兩個比如中的任一個似乎都不會運用總線的悉數可用數據傳輸容量，但每個像素的比特數以及攝像機使數據格式化的辦法卻會對最大幀速率發作影響。順便闡明一下，分辨率越高并不總是越好。分辨率較高的攝像機不只價格更貴，幀速率一般比分辨率較低的攝像機更慢，而且還更容易提醒UUT和KGU之間微不足道的不同，然后進步AOI體系錯誤地檢測毛病的速率。

更多攝像機接口

除了FireWire之外，數字輸出攝像機的接口選件還包含RS 422并行接口和Camera Link（表1）。RS 422攝像機接口還沒有徹底規范化，所以一般需求攝像機專用接口卡。從用于模仿輸出攝像機的接口卡的含義上來說，這些卡并不是幀接納器，但它們一般相同可插入主PC的PCI總線。因為有時分需求50多根連線，并行接口被證明并不適用。不過，RS 422數字攝像機依然受歡迎，而且持續用得廣泛。

AIA的Camera Link是性能最高的數字輸出攝像機接口規范。與FireWire不同，Camera Link答應每條總線上只要一臺攝像機，但許多PC能夠包容多條Camera Link總線。Camera Link可在并行組合的單向鏈路、串行鏈路和點對點鏈路上，運用SERDES（串行化/解串行化）技能以高達4.8 Gbps的速度發送數據。每條鏈路可傳送來自7個通道的數據，并運用每條鏈路需求兩根導線的LVDS (低電壓差分信號傳輸) 技能。通道的數目決議了Camera Link總線的最大數據速率。一條裝備徹底的總線能夠有76個通道，其間包含11條鏈路和22根導線，不過該規范考慮到具有28個通道和56個通道的總線 (4和8條鏈路及8和16根連線)。每條Camera Link總線一般需求PC中的一個獨立接口卡。

選用Camera Link總線現在還涉及到編寫額定的軟件。因為在PC中生成Camera Link總線的卡既稀少又沒有徹底規范化，所以緊縮包裹型運用程序開發軟件包一般短少Camera Link啟動程序。雖然如此，如果需求Camera Link的有目共睹的速度，那你就沒有多少挑選地步。

某些時分，你可運用智能攝像機來減少視覺體系有必要處理的數據量，因為智能攝像機能夠先對其收集的數據進行處理或緊縮，然后再將數據發送給主機PC。這樣的攝像機有時分既可下降攝像機與主機之間的數據速率又可下降主機與主機中負載之間的數據速率，但本錢較高。可是，你有必要確保數據緊縮要么是真實無損的，要么是不需求緊縮中丟失的數據。