機器視覺概述 

 

1、機器視覺概念

 機器視覺（MachineVision）是基于視覺技術(shù)的一門邊緣科學(xué)，其核心技術(shù)是視覺處理，并通過對視覺處理來執(zhí)行進(jìn)一步的檢測與控制等。美國制造工程師協(xié)會（SME Society of ManufacturingEngineers ）機器視覺分會和美國機器人工業(yè)協(xié)會（RIA Robotic Industries Association） 的自動化視覺分會對機器視覺的定義為：“機器視覺是通過光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器自動地接收和處理一個真實物體的圖像，以獲得所需信息或用于控制機器人運動的裝置”。機器視覺系統(tǒng)是機器視覺的現(xiàn)實表現(xiàn)形式。

2、機器視覺系統(tǒng)類型

根據(jù)機器視覺的定義，依據(jù)光學(xué)特征可分為可見光機器視覺系統(tǒng)（基于CCD或CMOS等傳感器）和非可見光（基于X光、紅外光以及超聲波等傳感器）機器視覺系統(tǒng)，根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域則可以分為工業(yè)機器視覺系統(tǒng)和非工業(yè)機器視覺系統(tǒng)，通常從事工業(yè)自動化人員只把工業(yè)機器視覺系統(tǒng)稱作機器視覺而把非工業(yè)機器視覺系統(tǒng)稱為圖像裝置或圖像系統(tǒng)。

3、機器視覺系統(tǒng)特點

■ 精度高：設(shè)計優(yōu)良的機器視覺系統(tǒng)能夠?qū)σ磺€或更多目標(biāo)的一個進(jìn)行空間測量。因為此種測量不需要接觸目標(biāo)，所以對目標(biāo)沒有損傷和危險，同時由于采用了計算機技術(shù)，因此具有極高的**度。

■ 連續(xù)性：機器視覺系統(tǒng)可以使人們免受疲勞之苦。因為沒有人工操作者，也就沒有了人為造成的操作變化。多個系統(tǒng)可以設(shè)定單獨運行。

■ 靈活性：機器視覺系統(tǒng)能夠進(jìn)行各種不同的信息獲取或測量。當(dāng)應(yīng)用變化以后，只需軟件做相應(yīng)變化或者升級以適應(yīng)新的需求即可。

■ 標(biāo)準(zhǔn)性：機器視覺系統(tǒng)的核心是視覺圖像技術(shù)，因此不同廠商的機器視覺系統(tǒng)產(chǎn)品其標(biāo)準(zhǔn)是一致的，這為機器視覺的廣泛應(yīng)用提供了極大的方便。

 二、機器視覺系統(tǒng)構(gòu)成

 機器視覺系統(tǒng)用計算機來分析一個圖像，并根據(jù)分析得出結(jié)論，然后給出下一步工作指令。現(xiàn)今機器視覺系統(tǒng)有兩種應(yīng)用：1、機器視覺系統(tǒng)可以探測目標(biāo)（監(jiān)視、檢測與控制）；2、機器視覺也可以用來創(chuàng)造一個部件，即運用光學(xué)器件和軟件相結(jié)合直接指導(dǎo)制造過程（虛擬制造）。 無論那種應(yīng)用，通常機器視覺系統(tǒng)由如下的子系統(tǒng)或其中部分子系統(tǒng)構(gòu)成：傳感檢測系統(tǒng)、光源系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)，采集系統(tǒng)（相機），圖像處理系統(tǒng)（或圖像采集卡），圖像測控系統(tǒng)（圖像與控制軟件），監(jiān)視系統(tǒng)，通訊/ 輸入輸出系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)，警報系統(tǒng)等。機器視覺系統(tǒng)具體可分解成產(chǎn)品群：

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、CCD、CMOS、紅外相機、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）  圖像測控系統(tǒng)：圖像采集、圖像處理、圖像分析、自動控制等軟件；

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)行機構(gòu)：機械手及控制單元；

10）  警報系統(tǒng)：警報設(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器視覺系統(tǒng)設(shè)備。

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