視覺感測器的運作方式？

視覺感測器有別於攝影機內的數位感測器，這種類型的機器視覺解決方案的用途是執行簡單的存在/不存在檢查，在非結構化的情況提供合格/不合格檢查。攝影機拍攝影像的功能，結合了電腦針對產品零件或產品位置、品質和完整度輸出結果的處理能力。有別於其他類型感測器，包括光纖和超音波感測器，視覺感測器能夠在每個目標處理多個檢查點。這項技術也可透過圖案、特徵與顏色偵測產品或包裝。

視覺感測器用於檢查所有產業中的產品。這類檢查的執行第一步是擷取一張影像，在影像中找出物體或特點，接著在這個物體或特點上尋找某些特徵。必須先設定可視範圍（FOV），才能成功執行檢查。完成後，作業員就可以使用視覺工具評估各式各樣的特點是否存在、完整或其方向性為何—評估一張影像內的所有特點。 

這個相機照出有適當光源之檢查物品影像的能力，不僅取決於鏡頭，還有相機中的影像感測器。為了將光（光子）轉換成電子訊號（電子），影像感測器通常使用感光耦合元件（CCD）或互補式金屬氧化物半導體（CMOS）技術。影像感測器的主要功能是捕捉光線並轉換成數位影像，同時平衡雜訊、靈敏度及動態範圍。這張圖片由像素組成。深色畫素來自低光源，而亮色像素來自高光源。確保相機在應用時具備適當的感測器解析度非常重要。元件尺寸、檢測誤差範圍及其他參數將會影響所需的解析度。解析度越高，越能輕鬆看見影像中的細節，因此能夠達到更準確的測量。

視覺感測器由什麼零件組成？

光源、鏡頭、影像感測器、控制器、視覺工具及通訊協定，都是視覺感測器共有的所有零件。許多機器視覺的硬體零件，包含照明模組、感測器及中央處理器都可以買到成品。亦能以整合系統的方式購買內含所有零件的單一裝置。

視覺感測器配備數個硬體零件：
• 鏡頭 - 擷取影像並以光線的形式呈現給感測器。

• 影像感測器 - 將光線轉換成數位影像，傳送給處理器進行分析。
• 視覺處理工具- 處理並將影像最佳化以進行分析。這可以透過檢視影像及擷取需要資訊，或使用演算法執行必須的檢查並做出相關決策來完成。

• 通訊 - 透過序列連線，將離散 I/O 訊號或資料傳送給記錄或使用該資訊的裝置。

• 光源 - 照亮要檢測的組件，以突顯其特徵讓相機清楚看到。

運用視覺感測器解決應用所需

在許多產業中，公司仰賴視覺感測器來執行簡單的通過／失敗檢查，以保證產品與包裝品質符合嚴格的標準條件。視覺感測器常用於找出初期製造與設備的問題，幫助節省金錢成本及避免耗費生產時間。

所有感測器應用的第一步都是在攝影機視野（FOV）內找出或固定關注的物件或特徵。邊緣與圖案工具能夠做到，甚至稍微複雜的特徵都可以偵測到，像是亮色物體、印刷文字及光電感測器無法偵測的約略尺寸。

在感測器取得參考之後，會使用圖案、像素計數、亮度、對比度及邊線工具來執行檢測。該資料會和檢測的規格、誤差、閾值比較來做出決策，再以二進位資料輸出的形式傳遞。

視覺工具

視覺工具即使在最基礎的檢查上都扮演著重要的角色。一般視覺工具包括像素計數、亮度、對比度及邊線工具。最重要的是，視覺感測器會檢查單一影像中的多項目標，並仰賴不同的工具執行多種檢查。

以下列出部分工具：

亮度工具：將感興趣區域的像素亮度恢復至平均值。使用這項工具時必須讓照明穩定且可預測。

圖案工具：使用在有精準對比的圖案表面上，以及小至可視範圍能有變化性與不規則性的目標上，會有最佳效果。這項工具可以用於檢查與計數，也能作為檢查工具的參考。

對比工具：如果在未通過部分有無法預測的變動，會是很有幫助的工具。在目標區域使用高對比以確認存在／不存在。