視覺(jué)傳感器是整個(gè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)信息的直接來(lái)源，主要由一個(gè)或者兩個(gè)圖形傳感器組成，有時(shí)還要配以光投射器及其他輔助設(shè)備。視覺(jué)傳感器的主要功能是獲取足夠的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)要處理的最原始圖像。

視覺(jué)傳感是應(yīng)用在生產(chǎn)裝置上的一種電子圖像技術(shù)，通過(guò)視覺(jué)傳感器把圖像抓到，然后將圖像傳送至處理單元，通過(guò)數(shù)字化處理，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，來(lái)進(jìn)行尺寸、形狀和顏色的判別，并根據(jù)判別結(jié)果進(jìn)而控制生產(chǎn)設(shè)備的工作。

視覺(jué)傳感器的工作過(guò)程可以分為四個(gè)步驟：圖像的檢測(cè)、圖像的分析、圖像的繪制和圖像識(shí)別。視覺(jué)傳感器具有從一幅圖像中捕獲數(shù)以千計(jì)像素的能力。 視覺(jué)信息一般通過(guò)光電檢測(cè)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)圖像信息的變化可以對(duì)物體的形狀位置等特征信息進(jìn)行判定。

目前使用比較多的視覺(jué)傳感器是光接收裝置及其各種攝像機(jī)，如光電二極管與光電轉(zhuǎn)換器件、位置敏感探測(cè)器（PSD） 、CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器及其他的攝像元件。 通過(guò)對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行處理，來(lái)計(jì)算對(duì)象物體的特征量（面積、重心、長(zhǎng)度、位置、顏色等）， 并輸出數(shù)據(jù)和判斷結(jié)果。

要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人根據(jù)視覺(jué)信息完成相應(yīng)動(dòng)作，就必須完成圖像坐標(biāo)系、工作平面坐標(biāo)系、機(jī)器人坐標(biāo)系三者之間的轉(zhuǎn)換，將圖像坐標(biāo)系中的某點(diǎn)與工作平面坐標(biāo)系中的相應(yīng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)起來(lái)，并且最終都表示在機(jī)器人坐標(biāo)系中。所以就需要進(jìn)行攝像機(jī)的標(biāo)定和坐標(biāo)的提取，將圖像坐標(biāo)系和工作平面坐標(biāo)系統(tǒng)一在機(jī)器人坐標(biāo)系下。

圖像處理的基本原理就是：由攝像機(jī)采集視頻信號(hào)，將視頻信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化圖像，然后通過(guò)視頻處理卡及視頻處理程序?qū)?shù)字圖像進(jìn)行灰度化、邊緣檢測(cè)、輪廓坐標(biāo)重建等操作，最終將目標(biāo)物形狀及中心位置信息傳輸給上位運(yùn)動(dòng)控制程序，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人完成對(duì)目標(biāo)物的操作。

二維視覺(jué)傳感器。二維視覺(jué)基本上就是一個(gè)可以執(zhí)行多種任務(wù)的攝像頭。從檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體到傳輸帶上的零件定位等。二維視覺(jué)在市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了很長(zhǎng)一段時(shí)間，并且占據(jù)了一定的份額。許多智能相機(jī)都可以檢測(cè)零件并協(xié)助機(jī)器人確定零件的位置，機(jī)器人就可以根據(jù)接收到的信息適當(dāng)調(diào)整其動(dòng)作。

三維視覺(jué)傳感器。三維視覺(jué)傳感器分為被動(dòng)傳感器和主動(dòng)傳感器兩大類(lèi)，被動(dòng)傳感器通過(guò)攝像機(jī)等對(duì)目標(biāo)進(jìn)行拍攝，獲取目標(biāo)物圖像。主動(dòng)傳感器通過(guò)傳感器向目標(biāo)投射光圖像，接收返回信號(hào)，對(duì)距離進(jìn)行測(cè)量。

與二維視覺(jué)相比，三維視覺(jué)是最近才出現(xiàn)的一種技術(shù)。三維視覺(jué)系統(tǒng)必須具備兩個(gè)不同角度的攝像機(jī)或使用激光掃描器。通過(guò)這種方式檢測(cè)對(duì)象的第三維度。根據(jù)目標(biāo)物體的圖像獲取目標(biāo)物體的輪廓形狀來(lái)計(jì)算其位置信息，

并將這些信息進(jìn)行規(guī)范后傳送給機(jī)器人控制系統(tǒng)，目標(biāo)物體的位置信息的自動(dòng)化計(jì)算是三維視覺(jué)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。機(jī)器人系統(tǒng)根據(jù)規(guī)范后的目標(biāo)物體空間坐標(biāo)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃，控制機(jī)械手靠近目標(biāo)物體并實(shí)施操作。

同樣，現(xiàn)在也有許多的應(yīng)用使用了三維視覺(jué)技術(shù)。例如零件取放，利用三維視覺(jué)技術(shù)檢測(cè)物體并創(chuàng)建三維圖像，分析并選擇最好的拾取方式。

另外，還有其他視覺(jué)傳感器：功能性視覺(jué)傳感器，如人工視網(wǎng)膜傳感器，圖形處理能力強(qiáng)，使用靈活、快速、成本低；時(shí)間調(diào)制圖像傳感器，能把光檢測(cè)器生成的入射光量，以及全體像素共同參照信號(hào)的時(shí)間相關(guān)值并行存儲(chǔ)，

以類(lèi)似圖像傳感器那樣輸出，主要用在振動(dòng)模態(tài)測(cè)量，圖像特征提取、立體測(cè)量等方面；生物視覺(jué)傳感器，通過(guò)模擬動(dòng)物或人的眼睛的結(jié)構(gòu)獲取周?chē)男畔ⅲ勋@取的視覺(jué)信息傳送給腦神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行處理，但目前在這方面的研究不夠充分，離工業(yè)化的應(yīng)用還比較遠(yuǎn)。