工業(yè)現(xiàn)場的高光譜應(yīng)用有其自身的特點(diǎn)和要求，尤其是對實(shí)時(shí)性和魯棒性具有極高的要求。實(shí)時(shí)高光譜技術(shù)成為工業(yè)現(xiàn)場高光譜應(yīng)用的重要分支。成像高光譜系統(tǒng)以其大通光孔徑，高光譜分辨率，高實(shí)時(shí)性顯示出巨大的潛力和發(fā)展空間，不同類型現(xiàn)場實(shí)時(shí)成像高光譜技術(shù)的出現(xiàn)逐步成為工業(yè)現(xiàn)場檢測技術(shù)發(fā)展的重要推動(dòng)。結(jié)合高光譜和實(shí)時(shí)處理能力的高光譜智能相機(jī)技術(shù)成為工業(yè)高光譜分揀的重要支撐。

工業(yè)智能相機(jī)

智能相機(jī)(Smart Camera)是一種將圖像采集、處理與通信功能集成在一起的微小型機(jī)器視覺系統(tǒng)(張國忠，2004)。用于工業(yè)分揀的智能相機(jī)是一類專用型的智能相機(jī)系統(tǒng)。工業(yè)分揀智能相機(jī)與一般的智能相機(jī)類似，是一種實(shí)時(shí)的、高可靠性、與分揀系統(tǒng)融合的、模塊化的機(jī)器視覺解決方案。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般由圖像采集單元、圖像處理單元和網(wǎng)絡(luò)通信單元等構(gòu)成。如圖2.11所示：

工業(yè)智能相機(jī)同普通的成像系統(tǒng)相比，最大的區(qū)別在于其更為強(qiáng)大的圖像處理功能。相對于普通成像系統(tǒng)單純地追求更高的像素和圖像傳輸速度不同，檢測、識別、自動(dòng)控制是智能相機(jī)的發(fā)展趨勢。智能相機(jī)與傳統(tǒng)的由相機(jī)獲取圖像，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理的應(yīng)用方式不同，它是在智能相機(jī)內(nèi)部完成圖像拍攝和處理兩個(gè)環(huán)節(jié)，通?？梢悦撾x計(jì)算機(jī)獨(dú)立完成設(shè)定的檢測任務(wù)。這樣不僅降低了相機(jī)的應(yīng)用成本和系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且大幅提高了系統(tǒng)的可靠性。智能相機(jī)的所謂"智能",主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)圖像采集單元：將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為模擬信號，接著轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號圖像。

(2)圖像處理單元：對圖像采集單元的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)并為圖像處理軟件提供運(yùn)行平臺，一般由DSP或FPGA系統(tǒng)構(gòu)成。

(3)圖像處理軟件：在圖像處理單元硬件平臺的支持下，完成圖像處理功能。算法預(yù)先根據(jù)應(yīng)用要求封裝成固定的子模塊，根據(jù)不同客戶的需求，可以靈活地進(jìn)行配置。具有快速的二次開發(fā)功能，同一款相機(jī)，只需要進(jìn)行“傻瓜式”的配置，即可應(yīng)用到各種不同場合。

(4)網(wǎng)絡(luò)通信單元：工業(yè)分揀智能相機(jī)通訊單元與一般機(jī)器視覺系統(tǒng)有較大的區(qū)別，不需要傳輸視覺圖像，只傳輸控制信號即可。

(5)強(qiáng)大的抗干擾和對環(huán)境自適應(yīng)能力：由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜，工業(yè)智能相機(jī)要求能夠在各種惡劣環(huán)境下工作，并且系統(tǒng)的安裝要求簡易方便。

(6)智能相機(jī)也在逐漸向多目視覺方向發(fā)展，進(jìn)行多角度測量，結(jié)合內(nèi)置強(qiáng)大的視覺合成算法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多維度和深度信息的測量。(陳偉，2010)

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高光譜智能相機(jī)，與傳統(tǒng)的智能相機(jī)電路部分在功能和結(jié)構(gòu)上基本相同，區(qū)別在于高光譜智能相機(jī)結(jié)合了高光譜成像儀和智能相機(jī)兩個(gè)系統(tǒng)。