工业领域,机器视觉已经广泛应用在生产中。工业4.0的到来,工厂智能化需求进一步加深。传统的自动化厂商也对PLC和机器视觉进行了结合,有了许多成熟的产品。但是,不同厂商使用不同的视觉产品解决方案,不同单位视觉模块的编写缺乏统一的接口,视觉模块复用性很差,这极大抑制了机器视觉产业化发展。PLCopen是一个致力于控制领域标准化的组织,希望构建一个符合IEC 61131-3标准的可复用的视觉功能块库。在满足IEC 61131-3标准的功能块基础上,本文对符合其规范的视觉功能块进行了深入的研究。结合图像处理的特点,对视觉功能块的模型、接口进行了定义。为了提高视觉系统的设计效率和安全性,设计了状态模型来控制视觉功能块的执行流程并提出了异常处理机制。完成了可复用图像功能库的编写并用XML进行了描述。基于以上研究成果,设计开发了Computer Aided Special System视觉平台,将图像功能块的所有算法载入了CASS视觉平台。并对所提出的设计方法进行了验证,证明了PLCopen标准的视觉功能块的开放性和复用性。同时在CASS视觉平台上实现了视觉模块的快速调试和视觉工程的快速开发。