视觉传感器的工作原理（视觉传感器的内部结构）
视觉传感器是整个机器视觉系统信息的直接来源，主要由一个或者两个图形传感器组成，有时还要配以光投射器及其他辅助设备。视觉传感器的主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的最原始图像。
视觉传感是应用在生产装置上的一种电子图像技术，通过视觉传感器把图像抓到，然后将图像传送至处理单元，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，来进行尺寸、形状和颜色的判别，并根据判别结果进而控制生产设备的工作。 视觉传感器的工作过程可以分为四个步骤：图像的检测、图像的分析、图像的绘制和图像识别。视觉传感器具有从一幅图像中捕获数以千计像素的能力。 视觉信息一般通过光电检测转换为电信号，通过图像信息的变化可以对物体的形状位置等特征信息进行判定。
目前使用比较多的视觉传感器是光接收装置及其各种摄像机，如光电二极管与光电转换器件、位置敏感探测器（pSD) 、CCD图像传感器、CMOS图像传感器及其他的摄像元件。 通过对拍摄到的图像进行处理，来计算对象物体的特征量（面积、重心、长度、位置、颜色等）， 并输出数据和判断结果。
要实现机器人根据视觉信息完成相应动作，就必须完成图像坐标系、工作平面坐标系、机器人坐标系三者之间的转换，将图像坐标系中的某点与工作平面坐标系中的相应点对应起来，并且最终都表示在机器人坐标系中。所以就需要进行摄像机的标定和坐标的提取，将图像坐标系和工作平面坐标系统一在机器人坐标系下。
图像处理的基本原理就是：由摄像机采集视频信号，将视频信息转化为数字化图像，然后通过视频处理卡及视频处理程序对数字图像进行灰度化、边缘检测、轮廓坐标重建等操作，最终将目标物形状及中心位置信息传输给上位运动控制程序，驱动机器人完成对目标物的操作。
二维视觉传感器。二维视觉基本上就是一个可以执行多种任务的摄像头。从检测运动物体到传输带上的零件定位等。二维视觉在市场上已经出现了很长一段时间，并且占据了一定的份额。许多智能相机都可以检测零件并协助机器人确定零件的位置，机器人就可以根据接收到的信息适当调整其动作。
三维视觉传感器。三维视觉传感器分为被动传感器和主动传感器两大类，被动传感器通过摄像机等对目标进行拍摄，获取目标物图像。主动传感器通过传感器向目标投射光图像，接收返回信号，对距离进行测量。
与二维视觉相比，三维视觉是最近才出现的一种技术。三维视觉系统必须具备两个不同角度的摄像机或使用激光扫描器。通过这种方式检测对象的第三维度。根据目标物体的图像获取目标物体的轮廓形状来计算其位置信息，并将这些信息进行规范后传送给机器人控制系统，目标物体的位置信息的自动化计算是三维视觉技术的重要环节。机器人系统根据规范后的目标物体空间坐标对机械手进行运动轨迹规划，控制机械手靠近目标物体并实施操作。
同样，现在也有许多的应用使用了三维视觉技术。例如零件取放，利用三维视觉技术检测物体并创建三维图像，分析并选择最好的拾取方式。
另外，还有其他视觉传感器：功能性视觉传感器，如人工视网膜传感器，图形处理能力强，使用灵活、快速、成本低；时间调制图像传感器，能把光检测器生成的入射光量，以及全体像素共同参照信号的时间相关值并行存储，以类似图像传感器那样输出，主要用在振动模态测量，图像特征提取、立体测量等方面；生物视觉传感器，通过模拟动物或人的眼睛的结构获取周围的信息，把获取的视觉信息传送给脑神经细胞进行处理，但目前在这方面的研究不够充分，离工业化的应用还比较远。
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