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

　　1)硬件選擇與設計

　　機器視覺成像系統(tǒng)的硬件選擇尤為重要，通過以上對CCD相機與CMOS相機的分析可知，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傳感器相機是保證圖像質(zhì)量和穩(wěn)定性的首要選擇，其中相機的分辨率和幀率主要根據(jù)檢測精度和檢測速度來選擇，通過計算檢測物體的視場大小與相機與被測物之間的距離決定合適的分辨率，考慮被測物體的運動速度與檢測精度要求選擇相機的幀率。

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

　　如無特殊要求而采用X射線等不可見光光源，對于可見光光源，應優(yōu)先考慮使用LED光源，在對采集圖像質(zhì)量有決定性影響的光源均勻性上，LED光源明顯優(yōu)于鹵素燈、日光燈等其它光源，而且它還具有耗電低、使用壽命長和對環(huán)境無污染的優(yōu)點。同時，為了減小外界光對視覺系統(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)軟件設計

　　標定

　　相機與鏡頭由于工藝的原因，總會或多或少地導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，但可以利用標定軟件算法來減弱這種誤差對測量精度的影響，相機標定的基本原理是通過相機對視場內(nèi)不同角度標準圖像(通常使用標定板)的拍攝來求出相機的內(nèi)、外參數(shù)以及畸變參數(shù)，建立三維坐標與圖像坐標的映射關系，從而對得到的原始畸變圖像進行矯正，通常相機標定在有精度要求的測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、邊緣檢測等算法才能完成檢測功能，實現(xiàn)檢測結(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間最小方差最小。對于高精度測量系統(tǒng)來說，粗邊界像素級精度往往難以滿足要求，亞像素級邊緣定位技術在像素級別位置通過細分算法與擬合方法結(jié)合可以使邊緣位置達到0.1甚至0.01的亞像素級精度，系統(tǒng)檢測精度得到保證。

　　總結(jié)總的來說，機器視覺系統(tǒng)的設計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)選擇相應參數(shù)的設備之外，還需要考慮光源的穩(wěn)定性、相機的畸變誤差，以及被檢測物體與相機之間的相對運動等因素給機器視覺系統(tǒng)帶來的穩(wěn)定性干擾與測量誤差。只有綜合考慮這些因素進行視覺系統(tǒng)的優(yōu)化設計，才能建立穩(wěn)定、合格的機器視覺系統(tǒng)。