影響機(jī)器視覺系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素主要有：機(jī)械結(jié)構(gòu)定位影響、環(huán)境因素影響、軟件穩(wěn)定性、工業(yè)相機(jī)對(duì)成像穩(wěn)定性的影響、光源對(duì)成像穩(wěn)定性的影響

　　1)硬件選擇與設(shè)計(jì)

　　機(jī)器視覺成像系統(tǒng)的硬件選擇尤為重要，通過以上對(duì)CCD相機(jī)與CMOS相機(jī)的分析可知，如果沒有特殊的要求，比如攝像速度較高(CMOS具有更快的讀出速度)，CCD傳感器相機(jī)是保證圖像質(zhì)量和穩(wěn)定性的首要選擇，其中相機(jī)的分辨率和幀率主要根據(jù)檢測(cè)精度和檢測(cè)速度來(lái)選擇，通過計(jì)算檢測(cè)物體的視場(chǎng)大小與相機(jī)與被測(cè)物之間的距離決定合適的分辨率，考慮被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度與檢測(cè)精度要求選擇相機(jī)的幀率。

　　對(duì)于鏡頭，主要需要根據(jù)相機(jī)的極限分辨率來(lái)選取對(duì)應(yīng)的鏡頭分辨率，選擇大于相機(jī)極限分辨率的相機(jī)即可，還需要根據(jù)工作距離與視野計(jì)算鏡頭的焦距，并根據(jù)被測(cè)物體與相機(jī)的距離變化選用合適的景深。在高精度測(cè)量下，要保證測(cè)量精度，除以上參數(shù)的正確選擇之外，可以選擇幾何畸變相對(duì)于普通鏡頭小的遠(yuǎn)心鏡頭，遠(yuǎn)心鏡頭不僅幾何畸變較小，還能減小物體距離變化帶來(lái)的誤差。

　　如無(wú)特殊要求而采用X射線等不可見光光源，對(duì)于可見光光源，應(yīng)優(yōu)先考慮使用LED光源，在對(duì)采集圖像質(zhì)量有決定性影響的光源均勻性上，LED光源明顯優(yōu)于鹵素?zé)?、日光燈等其它光源，而且它還具有耗電低、使用壽命長(zhǎng)和對(duì)環(huán)境無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，為了減小外界光對(duì)視覺系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，可以通過增加光源箱的方式屏蔽外界光源。

　　2)軟件設(shè)計(jì)

　　標(biāo)定

　　相機(jī)與鏡頭由于工藝的原因，總會(huì)或多或少地導(dǎo)致獲取的原始圖像存在幾何畸變誤差，這種誤差不能通過硬件的優(yōu)化消除，但可以利用標(biāo)定軟件算法來(lái)減弱這種誤差對(duì)測(cè)量精度的影響，相機(jī)標(biāo)定的基本原理是通過相機(jī)對(duì)視場(chǎng)內(nèi)不同角度標(biāo)準(zhǔn)圖像(通常使用標(biāo)定板)的拍攝來(lái)求出相機(jī)的內(nèi)、外參數(shù)以及畸變參數(shù)，建立三維坐標(biāo)與圖像坐標(biāo)的映射關(guān)系，從而對(duì)得到的原始畸變圖像進(jìn)行矯正，通常相機(jī)標(biāo)定在有精度要求的測(cè)量和定位中必須使用。

　　圖像處理

　　硬件采集到的原始圖像最終要通過圖濾波、邊緣檢測(cè)等算法才能完成檢測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的輸出。其中圖像濾波可以抑制采集到圖像中存在的噪聲，降低光源與灰度值不穩(wěn)定的問題，提高信噪比，其本質(zhì)是通過算法保證圖像上像素點(diǎn)間最小方差最小。對(duì)于高精度測(cè)量系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，粗邊界像素級(jí)精度往往難以滿足要求，亞像素級(jí)邊緣定位技術(shù)在像素級(jí)別位置通過細(xì)分算法與擬合方法結(jié)合可以使邊緣位置達(dá)到0.1甚至0.01的亞像素級(jí)精度，系統(tǒng)檢測(cè)精度得到保證。

　　總結(jié)總的來(lái)說(shuō)，機(jī)器視覺系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮多方面的因素，除了根據(jù)需求按照常規(guī)選型參數(shù)選擇相應(yīng)參數(shù)的設(shè)備之外，還需要考慮光源的穩(wěn)定性、相機(jī)的畸變誤差，以及被檢測(cè)物體與相機(jī)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等因素給機(jī)器視覺系統(tǒng)帶來(lái)的穩(wěn)定性干擾與測(cè)量誤差。只有綜合考慮這些因素進(jìn)行視覺系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能建立穩(wěn)定、合格的機(jī)器視覺系統(tǒng)。