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機(jī)器視覺(jué)是人工智能快速發(fā)展的一個(gè)分支，用機(jī)器代替人眼進(jìn)行測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品將被攝目標(biāo)轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，傳輸?shù)教厥獾膱D像處理系統(tǒng)，獲取被攝目標(biāo)的形式信息，并根據(jù)像素分布、亮度、顏色等信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種操作，以提取目標(biāo)的特征，然后根據(jù)判斷結(jié)果控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。

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如今，隨著工業(yè)4.0的到來(lái)，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中逐漸發(fā)揮著非常重要的作用。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新促進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化、智能安全和人工智能的進(jìn)步。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展也為該技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)了更多的發(fā)展?jié)摿�和機(jī)遇。

據(jù)說(shuō)80%的人類感知外部信息是通過(guò)眼睛獲得的，圖像中包含的信息量是最大的。然后，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的出現(xiàn)是將感知外部世界的眼睛安裝在機(jī)器設(shè)備上，使機(jī)器具有與人類相同的視覺(jué)功能，從而實(shí)現(xiàn)各種檢測(cè)、判斷、識(shí)別、測(cè)量等功能。

今日，讓我們來(lái)感受一下機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的魅力。

五種典型的機(jī)器視覺(jué)架構(gòu)：

1.照明

我還記得一位技術(shù)大牛在參加機(jī)器視覺(jué)技術(shù)會(huì)議時(shí)，特別強(qiáng)調(diào)了機(jī)器視覺(jué)中照明的重要性。據(jù)了解，照明是影響機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)輸入的重要因素，直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。

光源可分為可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光。幾種常用的可見(jiàn)光源是白旗燈、熒光燈、汞燈和鈉燈。可見(jiàn)光的缺點(diǎn)是光能否保持穩(wěn)定，如何在一定程度上保持光能穩(wěn)定，是實(shí)踐中迫切需要解決的問(wèn)題。另一方面，環(huán)境光可能會(huì)影響圖像的質(zhì)量，因此可以使用增加保護(hù)屏來(lái)減少環(huán)境光的影響。

照明系統(tǒng)可分為背向照明、前向照明、結(jié)構(gòu)光和頻閃光照明。其中，背向照明是光源和攝像機(jī)之間的測(cè)量對(duì)象，其優(yōu)點(diǎn)是可以獲得高對(duì)比度的圖像。前照明是位于被測(cè)物體同側(cè)的光源和攝像機(jī)，便于安裝。結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或光源投射到被測(cè)物體上，并根據(jù)其產(chǎn)生的畸變解調(diào)被測(cè)物體的三維信息。頻閃光照明是將高頻光脈沖照射到物體上，相機(jī)的拍攝要求與光源同步。

2.鏡頭

鏡頭相當(dāng)于人類眼球的存在，主要負(fù)責(zé)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的光束調(diào)制和信號(hào)傳輸。據(jù)了解，到目前為止，市場(chǎng)上大多數(shù)鏡頭都能滿足機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的需求，但更專業(yè)的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可能需要定制的鏡頭和涂層。幸運(yùn)的是，許多具有內(nèi)部生產(chǎn)能力的鏡頭制造商已經(jīng)準(zhǔn)備好定制鏡頭來(lái)滿足這些應(yīng)用程序的需求。當(dāng)然，這些定制鏡頭會(huì)更貴，所以它們通常只用于對(duì)成本不敏感的特定成像系統(tǒng)（如軍事應(yīng)用程序）或大規(guī)模消費(fèi)品的生產(chǎn)線。

3.工業(yè)相機(jī)

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中工業(yè)相機(jī)最重要的功能是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。與普通相機(jī)相比，它具有更高的傳輸能力、抗干擾能力和穩(wěn)定的成像能力。根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以有多種分類Chilisin代理類別：根據(jù)輸出信號(hào)，可分為模擬工業(yè)相機(jī)和數(shù)字工業(yè)相機(jī)；根據(jù)芯片類型，可分為CCD工業(yè)相機(jī)和CMOS工業(yè)相機(jī)。

4.圖像采集卡

雖然圖像采集卡只是完整機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的一部分，但它起著非常重要的作用，直接決定了相機(jī)的接口：黑白、顏色、模擬、數(shù)字等。PCI采集卡，1394采集卡，VGA采集卡和GigE千兆網(wǎng)采集卡。這些采集卡中的一些內(nèi)置多路開(kāi)關(guān)可以連接多個(gè)攝像頭，捕捉多路信息。

5.機(jī)器視覺(jué)軟件

機(jī)器視覺(jué)軟件是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中自動(dòng)處理的關(guān)鍵部件。軟件包可根據(jù)具體應(yīng)用需要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，圖像采集、顯示、存儲(chǔ)和處理可自動(dòng)完成。根據(jù)像素分布、亮度、顏色等信息，通過(guò)早期傳輸?shù)綄Ｓ脠D像處理軟件轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；機(jī)器視覺(jué)軟件對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種操作，以提取目標(biāo)的特征，然后根據(jù)判斷結(jié)果控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)作。

五個(gè)常見(jiàn)的機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)域：

機(jī)器視覺(jué)可以說(shuō)是工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的靈魂之窗。從物體/條碼識(shí)別、產(chǎn)品檢測(cè)、外觀尺寸測(cè)量到機(jī)械臂/傳動(dòng)設(shè)備定位，都是機(jī)器視覺(jué)技術(shù)可以發(fā)揮的舞臺(tái)。因此，它的應(yīng)用范圍非常廣，行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域令人眼花繚亂。

1.圖像識(shí)別應(yīng)用

圖像識(shí)別是利用機(jī)器視覺(jué)來(lái)處理、分析和理解圖像，以識(shí)別不同模式的目標(biāo)和對(duì)象。圖像識(shí)別在機(jī)器視覺(jué)工業(yè)領(lǐng)域最典型的應(yīng)用是二維碼識(shí)別，二維碼是最常見(jiàn)的條形碼之一。在這個(gè)小二維碼中存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)條形碼跟蹤產(chǎn)品，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，可以方便識(shí)別和讀取各種材料表面的條形碼，大大提高了現(xiàn)代生產(chǎn)的效率。

2.圖像檢測(cè)應(yīng)用

檢測(cè)是機(jī)器視覺(jué)工業(yè)領(lǐng)域的主要應(yīng)用之一，幾乎所有產(chǎn)品都需要檢測(cè)，人工檢測(cè)有許多缺點(diǎn)，人工檢測(cè)精度低，工作時(shí)間長(zhǎng)，精度不能保證，檢測(cè)速度慢，容易影響整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的效率。因此，機(jī)器視覺(jué)也廣泛應(yīng)用于圖像檢測(cè)，如硬幣邊緣字符的檢測(cè)。

3.視覺(jué)定位應(yīng)用

視覺(jué)定位要求機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)快速準(zhǔn)確地找到被測(cè)部件并確認(rèn)其位置。在半導(dǎo)體包裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺(jué)獲得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并綁定，這是機(jī)器視覺(jué)工業(yè)領(lǐng)域視覺(jué)定位最基本的應(yīng)用。

4.物體測(cè)量應(yīng)用

機(jī)器視覺(jué)工業(yè)應(yīng)用的最大特點(diǎn)是其非接觸測(cè)量技術(shù)，也具有高精度、高速性能，但非接觸無(wú)磨損，消除了接觸測(cè)量可能造成的二次損傷風(fēng)險(xiǎn)。常見(jiàn)的測(cè)量應(yīng)用包括齒輪、插件、汽車零部件、IC管腳、麻花鉆、羅定螺紋檢測(cè)等。

5.物體分揀應(yīng)用

事實(shí)上，物體分揀的應(yīng)用是基于識(shí)別和測(cè)試后的鏈接，圖像通過(guò)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行處理和分揀。常用于食品分揀、零件表面缺陷自動(dòng)分揀、棉纖維分揀等。

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