一、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)概述
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。它是計(jì)算科的一個(gè)重要分支，它綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到計(jì)算機(jī)、圖像處理、模式識(shí)別、人工智能、信號(hào)處理、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。圖像處理和模式識(shí)別等技術(shù)的快速發(fā)展，也大大地推動(dòng)了機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展。
二、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的構(gòu)成
一般來(lái)說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包括了照明系統(tǒng)、鏡頭、攝像系統(tǒng)、采集卡、圖像處理卡和圖像處理系統(tǒng)。對(duì)于每一個(gè)應(yīng)用，我們都需要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行速度和圖像的處理速度、使用彩色還是黑白攝像機(jī)、檢測(cè)目標(biāo)的尺寸還是檢測(cè)目標(biāo)有無(wú)缺陷、視場(chǎng)需要多大、分辨率需要多高、對(duì)比度需要多大等。
從功能上來(lái)講，典型的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運(yùn)動(dòng)控制部分三大部分。
三、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)兩大部分。
1、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的硬件主要由鏡頭、攝像機(jī)、圖像采集卡、輸入輸出單元、控制裝置構(gòu)成。一套機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的好壞取決于攝像機(jī)像素的高低，硬件質(zhì)量的優(yōu)劣，更重要的是各個(gè)部件間的相互配合和合理使用。
2、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的課題，不僅要考慮到程序設(shè)計(jì)的優(yōu)化，還要考慮到算法的有效性，以及能否實(shí)現(xiàn)在軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中要考慮到可能出現(xiàn)的問(wèn)題。視覺(jué)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)完成還要對(duì)其魯棒性進(jìn)行檢測(cè)和提高，以適應(yīng)復(fù)雜的外部環(huán)境。
四、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的工作原理
機(jī)器視覺(jué)硬件主要包括圖像獲取和視覺(jué)處理兩部分，而圖像獲取由照明系統(tǒng)、視覺(jué)傳感器、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和幀存儲(chǔ)器等組成。機(jī)器人視覺(jué)通過(guò)視覺(jué)傳感器獲取環(huán)境的二維圖像，并通過(guò)視覺(jué)處理器進(jìn)行分析和解釋，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為符號(hào)，讓機(jī)器人能夠辨識(shí)物體，并確定其位置。
五、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1、非接觸測(cè)量，對(duì)于觀測(cè)者與被觀測(cè)者都不會(huì)產(chǎn)生任何損傷，從而提高系統(tǒng)的可靠性。
2、具有較寬的光譜響應(yīng)范圍，例如使用人眼看不見(jiàn)的紅外測(cè)量，擴(kuò)展了人眼的視覺(jué)范圍。
3、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，人類難以長(zhǎng)時(shí)間對(duì)同一對(duì)象進(jìn)行觀察，而機(jī)器視覺(jué)則可以長(zhǎng)時(shí)間地作測(cè)量、分析和識(shí)別任務(wù)。
4、安全可靠，在某些特殊工業(yè)環(huán)境中實(shí)施工況檢測(cè)，如焊接、火藥制造等，人工視覺(jué)可能會(huì)對(duì)操作工的人身安全造成威脅，而機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)從某種程度上有效地規(guī)避了這些風(fēng)險(xiǎn)。
5、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)學(xué)等等行業(yè)都獲得了廣泛的應(yīng)用，可以說(shuō)已經(jīng)深入到我們的生活、生產(chǎn)和工作的方方面面。
六、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的應(yīng)用
1、圖像識(shí)別
圖像識(shí)別，是利用機(jī)器視覺(jué)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象。圖像識(shí)別在機(jī)器視覺(jué)工業(yè)領(lǐng)域中最典型的應(yīng)用就是二維碼的識(shí)別了，二維碼就是我們平時(shí)常見(jiàn)的條形碼中最為普遍的一種。將大量的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)在這小小的二維碼中，通過(guò)條碼對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤管理，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，可以方便的對(duì)各種材質(zhì)表面的條碼進(jìn)行識(shí)別讀取，大大提高了現(xiàn)代化生產(chǎn)的效率。
2、視覺(jué)定位
視覺(jué)定位要求機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的找到被測(cè)零件并確認(rèn)其位置。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺(jué)取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進(jìn)行綁定，這就是視覺(jué)定位在機(jī)器視覺(jué)工業(yè)領(lǐng)域最基本的應(yīng)用。
3、圖像檢測(cè)
圖像檢測(cè)是機(jī)器視覺(jué)工業(yè)領(lǐng)域最主要的應(yīng)用之一，一方面生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，人力成本占整個(gè)產(chǎn)品成本的比例較大，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和一致性的要求也很高。另一方面其設(shè)備制造業(yè)比較發(fā)達(dá)，高科技產(chǎn)品所占比例較大。因此，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在圖像檢測(cè)的應(yīng)用方面也非常的廣泛，不僅是在電子、半導(dǎo)體等先進(jìn)制造業(yè)，甚至像雞蛋、紐扣、漢堡包這樣的產(chǎn)品都要用到圖像視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備。
4、物體測(cè)量
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在工業(yè)應(yīng)用中最常用于非接觸式物體測(cè)量，可避免人工測(cè)量產(chǎn)生的誤差和接觸時(shí)產(chǎn)生的損耗，更因其具有高精度高性能的特點(diǎn)，大大提高了生產(chǎn)的效率。常見(jiàn)的物體測(cè)量包括：手機(jī)、五金件、齒輪、汽車零部件、PCB板、玻璃、機(jī)械、塑料塑膠等。
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在物體測(cè)量的應(yīng)用上，小可智能有多種型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)型機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備，可根據(jù)所需精度和自動(dòng)化程度針對(duì)性選擇，也可以根據(jù)實(shí)際需求，定制非標(biāo)檢測(cè)設(shè)備。


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