缺陷檢測機器視覺系統(tǒng)將被檢測的目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號,圖像處理系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征。
目前，實時圖像處理采集方案主要為下面幾個方面。
1、現場可編程門陣列( FPGA) 。FPGA 由多個可編程的基本邏輯單元組成的一個 2 維矩陣，邏輯 單元之間以及邏輯單元與 I / O 單元之間通過可編程 連線進行連接。FPGA 能在設計上具有很強的靈活性 ，集成度、工作速度也在不斷提高，可實現的功能也越來越強; 同時其開發(fā)周期短，系統(tǒng)易于維護和擴 展，能夠大大地提高圖像數據的處理速度。
實時圖像處理系統(tǒng)中，底層的信號數據量大，對 處理速度的要求高，但運算結構相對比較簡單，適合 采用 FPGA 以硬件方式來實現; 高層處理算法的特 點是處理的數據量相對較少，但算法和控制結構復雜，可使用 DSP 來實現。所以，可以把二者的優(yōu)點 結合在一起以兼顧實時性和靈活性。
USB、串口、并口是計算機和外設進行通訊的常 用接口，但對于數據量大的圖像來說，串行 RS - 232協(xié)議難于達到圖像采集實時性要求。USB 口即使 能滿足所需速度，但要求外設必須支持 USB 協(xié)議，而 USB 協(xié)議與常用工程軟件的接口還不普及。
2、專用集成電路( ASIC) 。ASIC 是針對于某一固定算法或應用而專門設計的硬件芯片，有很強的 實時性。但在實際應用中存在開發(fā)周期相對較長、成本高、適應性和靈活性差等缺點。
3、數字信號處理器( DSP) 。DSP 是一種獨特 的微處理器，是以數字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是將接收到的模擬信號轉換為“0”或“ 1 ”的 數 字 信 號 ， 再 對 數 字 信 號 進 行 修 改 、刪 除 和 強 化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數字數據解譯回模擬數 據或實際環(huán)境格式，其實時運行速度遠遠超過通用 微處理器。但是，DSP 的體系仍是串行指令執(zhí)行系 統(tǒng)，而且只是對某些固定的運算進行硬件優(yōu)化，故不 能滿足眾多的算法要求。
4、 通用計算機網絡并行處理。這種處理結構 采 用“多 客 戶 機 + 服 務 器 ”的 方 式 ，一 個 圖 像 傳 感 器 對應一臺客戶機，服務器實現信息的合成，圖像處理 的大部分工作由軟件來完成。該結構雖然比較龐 大，但升級維護方便、實時性較好。
