機(jī)器視覺(jué)的定義

　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)就是利用機(jī)器代替人眼來(lái)作各種測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，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(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長(zhǎng)度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格/不合格、有/無(wú)等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能。

　　機(jī)器視覺(jué)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)(圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、 I/O卡等)。一個(gè)典型的機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)最基本的特點(diǎn)就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度。在一些不適于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或者人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué)。同時(shí)，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)的效率和自動(dòng)化程度。

　　機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用介紹

　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度，在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué)；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用人工視覺(jué)檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺(jué)易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。

　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)來(lái)分析一個(gè)圖像，并根據(jù)分析得出結(jié)論，然后給出下一步工作指令。

　　現(xiàn)今機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)有兩種應(yīng)用：

　　1、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以探測(cè)目標(biāo)(監(jiān)視、檢測(cè)與控制);

　　2、機(jī)器視覺(jué)用來(lái)創(chuàng)造一個(gè)部件，即運(yùn)用光學(xué)器件和軟件相結(jié)合直接指導(dǎo)制造過(guò)程(虛擬制造)。

　　無(wú)論那種應(yīng)用，通常機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)由如下的子系統(tǒng)或其中部分子系統(tǒng)構(gòu)成：傳感檢測(cè)系統(tǒng)、光源系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)，采集系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)，圖像測(cè)控系統(tǒng)，監(jiān)視系統(tǒng)，通訊 / 輸入輸出系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)，警報(bào)系統(tǒng)等。

　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)構(gòu)成

　　1) 傳感系統(tǒng)：傳感器以及與其配套使用的傳感控制器等;

　　2) 光源系統(tǒng)：光源以及與其配套使用的光源控制器等;

　　3) 光學(xué)系統(tǒng)：光圈、鏡頭及光學(xué)接口等;

　　4) 采集系統(tǒng)：數(shù)碼相機(jī)、CCD、CMOS、紅外相機(jī)、超聲探頭等;

　　5) 圖像處理系統(tǒng)：圖像采集卡、數(shù)據(jù)控制卡等;

　　6) 圖像測(cè)控系統(tǒng)：圖像采集、圖像處理、圖像分析、自動(dòng)控制等軟件;

　　7) 監(jiān)視系統(tǒng)：監(jiān)視器;

　　8) 通訊/輸入輸出系統(tǒng)：通訊鏈路或輸入輸出設(shè)備;

　　9) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)：機(jī)械手及控制單元;

　　10) 警報(bào)系統(tǒng)：警報(bào)設(shè)備及控制單元;

　　11) 根據(jù)具體行業(yè)需要所形成的具有某種特殊功能的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)備。

　　這些產(chǎn)品群中具有機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)產(chǎn)品典型特征的是：光源、光學(xué)、相機(jī)、采集卡、測(cè)控板卡、嵌入系統(tǒng)、軟件、芯片、機(jī)械手、根據(jù)具體行業(yè)應(yīng)用而形成的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)備等。

　　機(jī)器視覺(jué)功能介紹

　　從功能上講，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)主要具有四大類功能：尺寸測(cè)量、缺陷檢測(cè)、模式識(shí)別、視覺(jué)定位。

　　1、尺寸測(cè)量

　　尺寸測(cè)量的功能被廣泛應(yīng)用到高精度要求的產(chǎn)品生產(chǎn)中，可實(shí)現(xiàn)被測(cè)物件的寬度、高度、直徑和間距等測(cè)量，并滿足多個(gè)產(chǎn)品同時(shí)檢測(cè)，確保生產(chǎn)的準(zhǔn)確性。

　　工件尺寸自動(dòng)測(cè)量程序演示：

　　應(yīng)用案例：光學(xué)晶體外觀尺寸測(cè)量、磁材外觀尺寸測(cè)量、軸承內(nèi)外徑尺寸測(cè)量

　　2、缺陷檢測(cè)

　　系統(tǒng)基于采集被檢物的現(xiàn)有缺陷特征，并進(jìn)行分析，建立不良缺陷特征庫(kù);可檢測(cè)被檢物表面的斑點(diǎn)、凹坑、劃痕、缺損等多種缺陷。

　　濾光片表面缺陷自動(dòng)檢測(cè)程序演示：

　　應(yīng)用案例：觸摸屏玻璃外觀缺陷檢測(cè)、手機(jī)攝像頭模組檢測(cè)設(shè)備、濾光片表面缺陷檢測(cè)設(shè)備

　　3、模式識(shí)別

　　機(jī)器視覺(jué)模式識(shí)別功能，廣泛應(yīng)用于印刷字符讀取、一維碼或二維碼讀取等。

　　一維碼識(shí)別程序演示：

　　應(yīng)用案例：汽車輪轂型號(hào)識(shí)別、生產(chǎn)日期識(shí)別、OCR字符檢測(cè)

　　4、視覺(jué)定位

　　對(duì)于高速生產(chǎn)線的檢測(cè)、機(jī)器人導(dǎo)航抓取等應(yīng)用，視覺(jué)定位功能是機(jī)器視覺(jué)成功的關(guān)鍵。視覺(jué)定位能識(shí)別和確定零件準(zhǔn)確的位置和方向。結(jié)果直接傳輸?shù)桨徇\(yùn)物體的設(shè)備或用來(lái)定位其他的檢測(cè)工具。