機(jī)器視覺原理及特點

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機(jī)器視覺原理及特點

1.圖像處理與機(jī)器視覺

機(jī)器視覺，即采用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品把圖像抓取到，然后將該圖像傳送至處理單元，通過數(shù)字化處理，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，來進(jìn)行尺寸、形狀、顏色等的判別，進(jìn)而根據(jù)圖像判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。

在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺。同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機(jī)器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。

正是由于機(jī)器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動處理，也易于同設(shè)計信息以及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中，人們將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于食品和飲料、制藥、建材和化工、電子制造、包裝、汽車制造等行業(yè)。

2.基本構(gòu)造

機(jī)器視覺技術(shù)是一門涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。主要用計算機(jī)來模擬人的視覺功能，從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實際檢測、測量和控制。一個典型的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、圖像處理模塊、判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。

3.工作原理

機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)采用相機(jī)（CCD/COMS）將被檢測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，再根據(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)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征信息，如面積、數(shù)量、位置，再根據(jù)預(yù)設(shè)的條件輸出結(jié)果，實現(xiàn)自動識別功能。

機(jī)器視覺特點

1、機(jī)器視覺是一項綜合技術(shù)，其中包括數(shù)字圖像處理技術(shù)，機(jī)械工程技術(shù)，控制技術(shù)，電光源照明技術(shù)，光學(xué)成像技術(shù)，傳感器技術(shù)，模擬與數(shù)字視頻技術(shù)，計算機(jī)硬件技術(shù)，人機(jī)接口技術(shù)等。這些技術(shù)在機(jī)器視覺中式并列關(guān)系，相互協(xié)調(diào)應(yīng)用才能構(gòu)成一個成功的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)。

2、機(jī)器視覺更強(qiáng)調(diào)實用性，要求能夠適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)中惡劣的環(huán)境，要有合理的性價比，要有通用的工業(yè)接口，能夠由普通工作來操作，有較高的容錯能力和安全性，不會破壞工業(yè)產(chǎn)品，必須有較強(qiáng)的通用性和可移植性。

3、對機(jī)器視覺技術(shù)人員來說，不僅要具有研究數(shù)學(xué)理論和編制計算機(jī)軟件的專業(yè)能力，更需要的是光、機(jī)、電一體化的綜合能力。

4、機(jī)器視覺更強(qiáng)調(diào)實時性，要求高速度和高精度，因而計算機(jī)視覺和數(shù)字圖像處理中的許多技術(shù)目前還難以應(yīng)用于機(jī)器視覺，他們的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其在工業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用速度。