機(jī)器視覺系統(tǒng)是綜合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、光學(xué)、電子技術(shù)的高科技系統(tǒng)。機(jī)器視覺技術(shù)通過計(jì)算機(jī)對系統(tǒng)攝取的圖像進(jìn)行處理，分析其中的信息，并做出相應(yīng)的判斷，進(jìn)而發(fā)出對設(shè)備的控制指令。機(jī)器視覺系統(tǒng)的具體應(yīng)用需求千差萬別，視覺系統(tǒng)本身也可能有多種不同的形式，但都包括以下過程:
圖像采集 利用光源照射被觀察的物體或環(huán)境，通過光學(xué)成像系統(tǒng)采集圖像，通過相機(jī)和圖像采集卡將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，這是機(jī)器視覺系統(tǒng)的前端和信息來源。
圖像處理和分析 計(jì)算機(jī)通過圖像處理軟件對圖像進(jìn)行處理，分析獲取其中的有用信息。如PCB板的圖像中是否存在線路斷路、紡織品的圖像中是否存在疵點(diǎn)、文檔圖像中存在哪些文字等。這是整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)的核心。
判斷和控制 圖像處理獲得的信息最終用于對對象（被測物體、環(huán)境）的判斷，并形成對應(yīng)的控制指令，發(fā)送給相應(yīng)的機(jī)構(gòu)。如攝取的零件圖像中，計(jì)算零件的尺寸是否與標(biāo)準(zhǔn)一致，不一致則發(fā)出報(bào)警，做出標(biāo)記或進(jìn)行剔除。
在整個(gè)過程中，被測對象的信息反映為圖像信息，進(jìn)而經(jīng)過分析，從中得到特征描述信息，最后根據(jù)獲得的特征進(jìn)行判斷和動作。最典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)一般包括: 光源、光學(xué)成像系統(tǒng)、相機(jī)、圖像采集卡、圖像處理硬件平臺、圖像和視覺信息處理軟件、通信模塊。
總體上，一個(gè)成功的機(jī)器視覺系統(tǒng)需要重點(diǎn)解決圖像采集（包括光源、光學(xué)成像、數(shù)字圖像獲取與傳輸）、圖像處理分析幾個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。
照明設(shè)計(jì)
照明是機(jī)器視覺系統(tǒng)中極其重要而又容易為人忽視的環(huán)節(jié)。其設(shè)計(jì)是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要步驟，直接關(guān)系著系統(tǒng)的成敗和性能。因?yàn)檎彰髦苯幼饔糜谙到y(tǒng)的原始輸入，對輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞有直接的影響。光源決不僅僅是為了照亮物體，通過有效的光源設(shè)計(jì)可以令需要檢測的特征突出，同時(shí)抑制不需要的干擾特征，給后端的圖像處理帶來極大的便利。而不恰當(dāng)?shù)恼彰鞣桨笗斐蓤D像亮度不均勻，干擾增加，有效特征與背景難以區(qū)分，令圖像處理變得極其困難，甚至成為不可能完成的任務(wù)。
照明設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)方面: 光源、目標(biāo)和環(huán)境的光反射和傳送特性、光源的結(jié)構(gòu)。由于被測對象、環(huán)境和檢測要求千差萬別，因而不存在通用的機(jī)器視覺照明設(shè)備，需要針對每個(gè)具體的案例來設(shè)計(jì)照明的方案，要考慮物體和特征的光學(xué)特性、距離、背景，根據(jù)檢測要求具體選擇光的強(qiáng)度、顏色和光譜組成、均勻性、光源的形狀、照射方式等。
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