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人类在征服大自然、改造大自然的过程中，也面临着自身能力的局限性，从而发明创造了很多机器和技术用来代替人类去完成各种各样的工作。智能机器人就是指能够模拟人类的功能，也能感知外部世界并且有效地解决人们所能解决的问题。而人类感知外部世界的感觉器官，其中有 80%的信息是由视觉提取的，于是机器视觉也由此产生，使得机器人对不同形状物料的识别进入了一个新时代。
第三章 设备仪器的选取
3.1图像传感器的选择
相机和镜头都属于图像传感器，是机器视觉系统中至关重要的一个部分。一个高质量的图像传感器能够大大降低图像处理工作的难度。目前普遍采用的图像传感器主要有CCD 和 CMOS 两种模式。它们都是利用感光二极管将图像转换为数字数据，CCD 和CMOS 的主要差异在数字数据传送的方式。CCD 传感器是通过最底端部分输出，再经过传感器边缘的放大器来进行放大输出，其中每个象素的电荷数据会依次传送至下一象素之中；而在 CMOS 传感器中则用内存电路的方式输出，每个象素旁边都会接通一个放大器和 A/D 转换电路。由于数据传送方式的不同，CCD 与 CMOS 传感器在效能与应用上也有着很多差异，其中主要包括：
① 灵敏度：CMOS传感器的灵敏度要低于 CCD传感器的灵敏度；
② 成本：由于控制CCD传感器的成品率要比 CMOS 传感器困难得多，所以CCD传感器的成本会比 CMOS传感器高；
③ 分辨率：相同尺寸的 CCD 与 CMOS 传感器，CCD 传感器的分辨率水平一般会高于 CMOS 传感器；
④ 噪声：由于 CMOS 传感器的每个像素旁边都需接一个放大器，所以各个放大器的结果很难保持一致。的CCD传感器是只有一个放大器在芯片的边缘，并与CMOS传感器相比，噪音会减少；
⑤ 功耗：CCD 传感器工作的高驱动电压使其功耗远高于 CMOS 传感器的消耗水平；
综上所述，经过比较，CCD 传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都要优于 CMOS 传感器，虽然 CMOS 传感器则具有低成本、低功耗等特点，但是获得高质量的图像在机器视觉系统中非常重要，所以本次设计方案选择了 CCD 传感器。
3.2 相机的选取
经过多种产品的比较，最终选择了 Basler 公司的 acA1300-30gc 工业相机，如图 3-2所示。acA1300-30gc 系列不仅价格低，其体积是同等级别的千兆网相机中最小的一类。acA1300-30gc 工业相机采用支持以太网供电的标准千兆以太网相机接口（GigE Vision），允许用户在很长距离（约 100m）用廉价的标准线缆进行快速（1000Mbps）图像传输。同时提供各种高端功能，如 PoE，光电隔离输入/输出，它还能在不同厂商的软、硬件之间轻松实现互操作。所有功能都在相机内以绝对低功耗完成
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