工业现场应用的高光谱智能相机

工业现场的高光谱应用有其自身的特点和要求，尤其是对实时性和鲁棒性具有极高的要求。实时高光谱技术成为工业现场高光谱应用的重要分支。成像高光谱系统以其大通光孔径，高光谱分辨率，高实时性显示出巨大的潜力和发展空间，不同类型现场实时成像高光谱技术的出现逐步成为工业现场检测技术发展的重要推动。结合高光谱和实时处理能力的高光谱智能相机技术成为工业高光谱分拣的重要支撑。

工业智能相机

智能相机(Smart Camera)是一种将图像采集、处理与通信功能集成在一起的微小型机器视觉系统(张国忠，2004)。用于工业分拣的智能相机是一类专用型的智能相机系统。工业分拣智能相机与一般的智能相机类似，是一种实时的、高可靠性、与分拣系统融合的、模块化的机器视觉解决方案。系统结构一般由图像采集单元、图像处理单元和网络通信单元等构成。如图2.11所示：

工业智能相机同普通的成像系统相比，最大的区别在于其更为强大的图像处理功能。相对于普通成像系统单纯地追求更高的像素和图像传输速度不同，检测、识别、自动控制是智能相机的发展趋势。智能相机与传统的由相机获取图像，通过计算机进行图像处理的应用方式不同，它是在智能相机内部完成图像拍摄和处理两个环节，通常可以脱离计算机独立完成设定的检测任务。这样不仅降低了相机的应用成本和系统的复杂性，而且大幅提高了系统的可靠性。智能相机的所谓"智能",主要包括以下几个方面：

(1)图像采集单元：将光学图像转换为模拟信号，接着转换为数字信号图像。

(2)图像处理单元：对图像采集单元的图像数据进行实时的存储并为图像处理软件提供运行平台，一般由DSP或FPGA系统构成。

(3)图像处理软件：在图像处理单元硬件平台的支持下，完成图像处理功能。算法预先根据应用要求封装成固定的子模块，根据不同客户的需求，可以灵活地进行配置。具有快速的二次开发功能，同一款相机，只需要进行“傻瓜式”的配置，即可应用到各种不同场合。

(4)网络通信单元：工业分拣智能相机通讯单元与一般机器视觉系统有较大的区别，不需要传输视觉图像，只传输控制信号即可。

(5)强大的抗干扰和对环境自适应能力：由于工业现场环境的复杂，工业智能相机要求能够在各种恶劣环境下工作，并且系统的安装要求简易方便。

(6)智能相机也在逐渐向多目视觉方向发展，进行多角度测量，结合内置强大的视觉合成算法，同时实现多维度和深度信息的测量。(陈伟，2010)

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