機(jī)器視覺也稱為計(jì)算機(jī)視覺,包括單目視覺、雙目(立體)視覺和多目視覺研究用計(jì)算機(jī)來模擬生物外部顯示器或宏觀視覺功能的科學(xué)和技術(shù)首要目標(biāo)是用圖像創(chuàng)建或恢復(fù)現(xiàn)實(shí)視覺模型,然后認(rèn)知現(xiàn)實(shí)世界。

機(jī)器視覺的應(yīng)用

機(jī)器視覺的應(yīng)用主要有檢測和機(jī)器人視覺兩個(gè)方面：

⒈ 檢測：又可分為高精度定量檢測（例如顯微照片的細(xì)胞分類、機(jī)械零部件的尺寸和位置測量）和不用量器的定性或半定量檢測（例如產(chǎn)品的外觀檢查、裝配線上的零部件識別定位、缺陷性檢測與裝配完全性檢測）。

⒉機(jī)器人視覺：用于指引機(jī)器人在大范圍內(nèi)的操作和行動(dòng)，如從料斗送出的雜亂工件堆中揀取工件并按一定的方位放在傳輸帶或其他設(shè)備上（即料斗揀取問題）。至于小范圍內(nèi)的操作和行動(dòng)，還需要借助于觸覺傳感技術(shù)。

在行業(yè)應(yīng)用方面，主要有制藥、包裝、電子、汽車制造、半導(dǎo)體、紡織、煙草、交通、物流等行業(yè)，用機(jī)器視覺技術(shù)取代人工，可以提供生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如在物流行業(yè)，可以使用機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行快遞的分揀分類，不會出現(xiàn)大多快遞公司人工進(jìn)行分揀，減少物品的損壞率，可以提高分揀效率，減少人工勞動(dòng)。

機(jī)器視覺特點(diǎn)

⒈攝像機(jī)的拍照速度自動(dòng)與被測物的速度相匹配，拍攝到理想的圖像；

⒉零件的尺寸范圍為2.4mm到12mm，厚度可以不同；

⒊系統(tǒng)根據(jù)操作者選擇不同尺寸的工件，調(diào)用相應(yīng)視覺程序進(jìn)行尺寸檢測，并輸出結(jié)果；

⒋針對不同尺寸的零件，排序裝置和輸送裝置可以精確調(diào)整料道的寬度，使零件在固定路徑上運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行視覺檢測；

⒌機(jī)器視覺系統(tǒng)分辨率達(dá)到2448×2048，動(dòng)態(tài)檢測精度可以達(dá)到0.02mm；

⒍廢品漏檢率為0；

⒎本系統(tǒng)可通過顯示圖像監(jiān)視檢測過程，也可通過界面顯示的檢測數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)查看檢測結(jié)果；

⒏具有對錯(cuò)誤工件及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)出剔除控制信號、剔除廢品的功能；

⒐系統(tǒng)能夠自檢其主要設(shè)備的狀態(tài)是否正常，配有狀態(tài)指示燈；同時(shí)能夠設(shè)置系統(tǒng)維護(hù)人員、使用人員不同的操作權(quán)限；

⒑實(shí)時(shí)顯示檢測畫面，中文界面，可以瀏覽幾次不合格品的圖像，具有能夠存儲和實(shí)時(shí)察看錯(cuò)誤工件圖像的功能；

⒒能生成錯(cuò)誤結(jié)果信息文件，包含對應(yīng)的錯(cuò)誤圖像，并能打印輸出。

機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成

機(jī)器視覺系統(tǒng)字面意思就可看出主要分為三部分：機(jī)器、視覺和系統(tǒng)。

機(jī)器負(fù)責(zé)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)和控制；視覺通過光源、工業(yè)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、圖像采集卡等來實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)主要是指軟件，也可理解為整套的機(jī)器視覺設(shè)備。

圖像獲取：光源、鏡頭、相機(jī)、采集卡、機(jī)械平臺

圖像處理與分析：工控主機(jī)、圖像處理分析軟件、圖形交互界面。

判決執(zhí)行：電傳單元、機(jī)械單元

機(jī)器視覺的輸入裝置

包括:成像設(shè)備——景物探測成像

數(shù)字化設(shè)備——將成像設(shè)備輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為二維/三維數(shù)字化圖像

常用的成像設(shè)備：CCD彩色/黑白攝像機(jī)、數(shù)字掃描儀、超聲成像探測儀、CT成像設(shè)備、紅外成像系統(tǒng)、激光成像系統(tǒng)、計(jì)算成像系統(tǒng)等

觀測系統(tǒng)使用的光波段:根據(jù)探測對象不同的物理介質(zhì)、材料和狀態(tài)可以從可見光、紅外、X射線、微波、超聲到γ射線。

觀測對象:靜止的、運(yùn)動(dòng)的、平面的、立體高清

機(jī)器枧覺的工作原理

機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測的目標(biāo)標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號,(圖像處理系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,如面積、數(shù)量,們找度再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條果包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格/不谷格、將有無等,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別功能。

機(jī)器視覺系統(tǒng)的最大特征

使用各種知識——特征模型、成像模型物體模型、物體間的關(guān)系等,在視覺的各個(gè)階段,盡可能地進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)算，系統(tǒng)應(yīng)該使用那些可以被明確表示的知識,時(shí)系統(tǒng)有更高的適應(yīng)性和魯棒性,也可以求解機(jī)器視覺中較難的問題。

編輯：黃飛

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