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�(zhuān)注于�(jī)器視�(jué)、AI人工智能、激�、視�(jué)檢測(cè)�(shè)��
�(zhuān)注于�(jī)器視�(jué)、AI人工智能、激�、視�(jué)檢測(cè)�(shè)��
2020-06-23 10:54:42 �(zé)任編輯： 瑞智光電 0
在智能化不斷提高，自�(dòng)化不斷普及的背景�，機(jī)器視�(jué)的作用越�(lái)越大，應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣。今�，我們就�(lái)完整地剖析一下機(jī)器視�(jué)�
一、機(jī)器視�(jué)的定�
�(jī)器視�(jué)是一種通過(guò)光學(xué)�(shè)備和非接觸式傳感器自�(dòng)接收并處理真�(shí)物體的圖像的�(shè)�，以獲得所需信息或控制機(jī)器人的運(yùn)�(dòng)�
�(jī)器視�(jué)就是用機(jī)器代替人眼�(jìn)行測(cè)量和判斷。本�(zhì)�，機(jī)器視�(jué)是圖像分析技�(shù)在工廠自�(dòng)化中的應(yīng)�，通過(guò)使用光學(xué)系統(tǒng)，工�(yè)�(shù)碼相�(jī)和圖像處理工�，以模擬人類(lèi)的視�(jué)功能并做出相�(yīng)的決策，通過(guò)指揮特定的裝置來(lái)�(shí)�(xiàn)這些決策�
在現(xiàn)代的自動(dòng)化生�(chǎn)�(guò)程中，機(jī)器視�(jué)已開(kāi)始逐漸取代人工視覺(jué)，特別是在工況檢�(cè)，成品檢�(yàn)，質(zhì)量控制等�(lǐng)域。隨著工�(yè)4.0�(shí)代的到來(lái)，這種趨勢(shì)已不可逆轉(zhuǎn)�
�、為什么要使用�(jī)器視�(jué)代替人工視覺(jué)�
原因有很�，主要有以下幾點(diǎn)�
1、從生產(chǎn)效率的角度來(lái)�，由于長(zhǎng)�(shí)間工作后操作者容易感到疲�，因此人工視�(jué)的質(zhì)量低�，準(zhǔn)確性不�，機(jī)器視�(jué)可以大大提高生產(chǎn)效率和自�(dòng)化程��
2、從成本控制的角度來(lái)�，培�(xùn)一名合格的操作員需要企�(yè)管理人員花費(fèi)大量的人力和物力，而且�(jiǎn)單的培訓(xùn)是遠(yuǎn)�(yuǎn)不夠�，后�(xù)還需要大量的�(shí)間來(lái)提高操作員的�(shí)踐水平。而機(jī)器視�(jué)系統(tǒng)只要�(shè)�(jì)，調(diào)試和�(yùn)行得�(dāng)，就可以�(zhǎng)�(shí)間不間斷地使用工�，同�(shí)確保生產(chǎn)效果�
3、在某些特殊的工�(yè)�(huán)境中，例如焊接，火藥制造等工作條件檢測(cè)，人工視�(jué)可能�(huì)�(duì)操作人員的人身安全構(gòu)成威�，而機(jī)器視�(jué)在一定程度上有效地避免了這些�(fēng)�(xiǎn)�
�、機(jī)器視�(jué)涵蓋哪些�(lǐng)域？
�(jī)器視�(jué)系統(tǒng)由不同的功能模塊組成，因此設(shè)�(jì)出一�(gè)成功的機(jī)器視�(jué)系統(tǒng)�(duì)工程師的要求是很高的�
通常，機(jī)器視�(jué)涵蓋的專(zhuān)�(yè)�(lǐng)域如下：
1、電氣工程：用于�(jī)器視�(jué)系統(tǒng)中的硬件和軟件設(shè)�(jì)�
2、工程數(shù)�(xué)：圖像處理技�(shù)的基�(chǔ)�
3、物理：照明系統(tǒng)�(shè)�(jì)的基�(chǔ)�
4、機(jī)械工程：�(jī)器視�(jué)系統(tǒng)的應(yīng)�。好的機(jī)器視�(jué)系統(tǒng)可以更好地為制造提供更多技�(shù)支持，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率�
四、機(jī)器視�(jué)系統(tǒng)的組成部�
完整��(jī)器視�(jué)系統(tǒng)通常由光�(xué)系統(tǒng)（光�，鏡頭，工業(yè)相機(jī)�，圖像采集單�，圖像處理單元，�(zhí)行器和人�(jī)界面組成。功能模塊是相輔相成�，缺一不可�
1、照明（光源�
照明是影響機(jī)器視�(jué)系統(tǒng)輸入的重要因�。光源系�(tǒng)的設(shè)�(jì)非常重要，它與輸入數(shù)�(jù)直接相關(guān)，即圖像的質(zhì)量和�(yīng)用效��
工程師需要首先確定有效的照明條件，并根據(jù)用戶(hù)需求和�(chǎn)品特性選擇相�(yīng)的照明設(shè)�，以確保在這種照明條件下生成的圖像可以突出顯示用戶(hù)所需的目�(biāo)信息特征�
光源通常分為可見(jiàn)光源和不可見(jiàn)光源。工�(yè)上通常使用的可�(jiàn)光源是LED，鹵�?zé)?，熒光燈等。不�?jiàn)光源主要是近紅外�，紫外光，X射線(xiàn)��
LED光源是一種廣泛用于教�(xué)的機(jī)器視�(jué)光源，具有高�，長(zhǎng)壽命，防�，抗�，節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。這是工程師在�(shè)�(jì)照明系統(tǒng)�(shí)的選��
不可�(jiàn)光源主要用于�(mǎn)足某些特定需求，例如管道焊接�(guò)程的檢測(cè)，因?yàn)椴豢�?jiàn)光的穿透只能到�(dá)檢測(cè)�(diǎn)�
2、鏡�
鏡頭是機(jī)器視�(jué)系統(tǒng)中的重要組件，其作用是光�(xué)成像�
鏡頭的主要參�(shù)是焦距，景深，分辨率，工作距離和視場(chǎng)�
景深是指鏡頭可以獲取圖像�(shí)，被攝物體與焦點(diǎn)前后之間的距離范��
視場(chǎng)表示攝像�(jī)可以觀察到的范�，通常以角度表�。一般來(lái)�(shuō)，視野越�，觀察范圍越��
工作距離是指鏡頭與被攝物體之間的距離。工作距離越�(zhǎng)，成本越高�
在設(shè)�(jì)�(jī)器視�(jué)系統(tǒng)�(shí)，請(qǐng)選擇參數(shù)符合用戶(hù)需求的鏡頭�
3、工�(yè)相機(jī)
在機(jī)器視�(jué)系統(tǒng)中，工業(yè)相機(jī)必不可少。它們就像人的眼睛，用于捕獲圖像。工�(yè)相機(jī)根據(jù)感光器的不同可分為：CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)�
CCD照相�(jī)的成本較高，但成像質(zhì)�，成像透明度和色彩豐富度比CMOS照相�(jī)要好得多。CCD攝像�(jī)根據(jù)其使用的CCD感光元件可以分為�(xiàn)陣式和面陣式兩種�
�(xiàn)陣式CCD相機(jī)采用“線(xiàn)”的形式，并且圖像信息只能以行為為單位�(jìn)行處�，分辨率�、速度�。它主要用于工業(yè)，醫(yī)療，科研等領(lǐng)域相配套的機(jī)器視�(jué)系統(tǒng)��
面陣式相�(jī)可以一次獲取整�(gè)圖像的信息，�(jià)格相�(duì)便宜�
4、圖像采集單�
圖像采集單元中的重要元素是圖像采集卡，它是圖像采集單元和圖像處理單元之間的接�。它用于�(shù)字化獲取的圖�，并將其輸入并存�(chǔ)在計(jì)算機(jī)��
5、圖像處理單元包含大量圖像處理算�。采集圖像后，使用這些算法處理�(shù)字圖�，�(jìn)行分析和�(jì)�，然后輸出結(jié)��
6、執(zhí)行器和人�(jī)界面
完成圖像采集和處理工作后，需要輸出圖像處理結(jié)�，并�(jìn)行與�(jié)果相匹配的操�，例如踢除不良品，報(bào)警等，并通過(guò)人機(jī)界面顯示生產(chǎn)信息�
五、機(jī)器視�(jué)系統(tǒng)的原�
通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，將被攝物體�(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，然后將圖像信號(hào)傳輸至圖像采集卡，并根據(jù)像素分布，亮�，顏色等信息�(zhuǎn)換為�(shù)字信�(hào)，圖像處理單元有效地�(jì)算出這些�(shù)字信�(hào)并獲得拍攝目�(biāo)的特征�，以根據(jù)判別�(jié)果指�(dǎo)�(shè)備執(zhí)行相�(yīng)的動(dòng)��
