機器視覺技術簡介

機器視覺是一個(gè)相當新興的(de)研究領域。機器視覺發展到現在已有15年的(de)曆史。機器視覺作爲一種應用(yòng)系統，其功能特點是随著(zhe)工業自動化(huà)的(de)發展而逐漸完善和(hé)發展的(de)。人(rén)們從20世紀50年代開始研究二維圖像的(de)統計模式識别，60年代Roberts始進行三維機器視覺的(de)研究，70年代中，MIT人(rén)工智能實驗室正式開設機器視覺課程，80年代開始，開始了(le)全球性的(de)研究熱(rè)潮，機器視覺獲得(de)了(le)蓬勃發展，新概念、新理(lǐ)論不斷湧現。

機器視覺系統的(de)概念、組成及特點

    機器視覺是将圖像處理(lǐ)、計算(suàn)機圖形學、模式識别、計算(suàn)機技術、人(rén)工智能等衆多(duō)學科高(gāo)度集成和(hé)有機結合，而形成的(de)一門綜合性的(de)技術。一般地說，機器視覺是研究計算(suàn)機或其他(tā)處理(lǐ)器模拟生物(wù)宏觀視覺功能的(de)科學和(hé)技術，也(yě)就是用(yòng)機器代替人(rén)眼來(lái)做(zuò)測量和(hé)判斷。

機器視覺系統的(de)組成如圖2-1。有照(zhào)明(míng)部分(fēn)、圖像獲取部分(fēn)、圖像顯示部分(fēn)和(hé)圖像處理(lǐ)部分(fēn)。一般采用(yòng)CCD攝像頭攝取檢測圖像并轉化(huà)爲數字信号，再對(duì)圖像數字信号進行處理(lǐ)，從而得(de)到所需要的(de)各種目标圖像特征值，并由此實現模式識别、坐(zuò)标計算(suàn)、灰度分(fēn)布圖等多(duō)種功能。然後再根據其結果顯示圖像，輸出數據，發出指令，配合執行機構完成位置調整，好壞篩選，數據統計等自動化(huà)流程。

機器視覺系統的(de)特點是提高(gāo)生産的(de)柔性和(hé)自動化(huà)程度。在一些不适合于人(rén)工作業的(de)危險工作環境或人(rén)工視覺難以滿足要求的(de)場(chǎng)合，常用(yòng)機器視覺來(lái)替代人(rén)工視覺；同時(shí)在大(dà)批量工業生産過程中，用(yòng)人(rén)工視覺檢查産品質量效率低且精度不高(gāo)，用(yòng)機器視覺檢測方法可(kě)以大(dà)大(dà)提高(gāo)生産效率和(hé)生産的(de)自動化(huà)程度。而且機器視易于實現信息集成，是實現計算(suàn)機集成制造的(de)基礎技術。因此，在現代自動化(huà)生産過程中，人(rén)們将機器視覺系統廣泛地用(yòng)于工況監視、成品檢驗和(hé)質量控制等領域。

有不少學科的(de)研究目标與機器視覺相近或者相關，這(zhè)些學科中包括圖像處理(lǐ)、模式識别或圖像識别、圖像理(lǐ)解等。由于曆史發展或領域本身的(de)特點，這(zhè)些學科有某種程度的(de)相互重疊。但是，機器視覺與其他(tā)學科又有著(zhe)一定的(de)區(qū)别，其特點是：

1、綜合技術

機器視覺是一項綜合技術，其中包括數字圖像處理(lǐ)技術、機械工程技術、控制技術、電光(guāng)源照(zhào)明(míng)技術、光(guāng)學成像技術、傳感器技術、模拟與數字視頻(pín)技術、計算(suàn)機軟硬件技術、人(rén)機接口技術等。這(zhè)些技術在機器視覺中是并列關系，相互協調應用(yòng)才能構成一個(gè)成功的(de)工業機器視覺應用(yòng)系統

2、強調工業可(kě)靠性

機器視覺強調工業現場(chǎng)環境下(xià)的(de)可(kě)靠性，要求能夠适應工業生産中惡劣的(de)環境，有較高(gāo)的(de)容錯能力和(hé)安全性，不會破壞工業産品。

3、強調實用(yòng)性

機器視覺強調實用(yòng)性，要求有合理(lǐ)的(de)性價比，要有通(tōng)用(yòng)的(de)工業接口，能夠由普通(tōng)工作來(lái)操作，有較強的(de)通(tōng)用(yòng)性和(hé)可(kě)移植性。

4、要求高(gāo)速度和(hé)高(gāo)精度

由于機器視覺通(tōng)常要求高(gāo)速度和(hé)高(gāo)精度，數字圖像處理(lǐ)中的(de)許多(duō)新算(suàn)法目前還(hái)難以應用(yòng)。因此，機器視覺技術在工業生産中的(de)實際應用(yòng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滞後于圖像處理(lǐ)理(lǐ)論的(de)發展速度。