视觉檢測機(jī)器视觉系(xì)統詳析
浏覽次(cì)數：4764 發(fà)布(bù)时(shí)間(jiān)：2021-06-21 16:28:21一(yī)、機(jī)器视觉系(xì)統概述
機(jī)器视觉系(xì)統就(jiù)是(shì)利用(yòng)機(jī)器代(dài)替人眼(yǎn)来(lái)作各(gè)種(zhǒng)測量(liàng)和(hé)判斷。它(tā)是(shì)計(jì)算科的(de)一(yī)个(gè)重(zhòng)要(yào)分(fēn)支，它(tā)綜合了(le)光(guāng)學(xué)、機(jī)械、電(diàn)子、計(jì)算機(jī)软(ruǎn)硬(yìng)件(jiàn)等方(fāng)面(miàn)的(de)技術(shù)，涉及(jí)到(dào)計(jì)算機(jī)、图(tú)像處(chù)理、模式識别、人工智能、信(xìn)号(hào)處(chù)理、光(guāng)機(jī)電(diàn)一(yī)體(tǐ)化(huà)等多(duō)个(gè)領域。图(tú)像處(chù)理和(hé)模式識别等技術(shù)的(de)快速發(fà)展(zhǎn)，也(yě)大(dà)大(dà)地(dì)推動(dòng)了(le)機(jī)器视觉的(de)發(fà)展(zhǎn)。
二(èr)、機(jī)器视觉系(xì)統的(de)構成(chéng)
一(yī)般来(lái)说，機(jī)器视觉系(xì)統包(bāo)括了(le)照明(míng)系(xì)統、鏡(jìng)头(tóu)、攝像系(xì)統、采集卡、图(tú)像處(chù)理卡和(hé)图(tú)像處(chù)理系(xì)統。对(duì)于每一(yī)个(gè)應(yìng)用(yòng)，我们(men)都需要(yào)考慮系(xì)統的(de)運行速度(dù)和(hé)图(tú)像的(de)處(chù)理速度(dù)、使用(yòng)彩色(sè)還(huán)是(shì)黑(hēi)白(bái)攝像機(jī)、檢測目标(biāo)的(de)尺寸(cùn)還(huán)是(shì)檢測目标(biāo)有(yǒu)無缺陷、视场(chǎng)需要(yào)多(duō)大(dà)、分(fēn)辨率需要(yào)多(duō)高(gāo)、对(duì)比度(dù)需要(yào)多(duō)大(dà)等。
從功能上(shàng)来(lái)講，典型的(de)機(jī)器视觉系(xì)統可(kě)以(yǐ)分(fēn)为(wèi)：图(tú)像采集部分(fēn)、图(tú)像處(chù)理部分(fēn)和(hé)運動(dòng)控制部分(fēn)三(sān)大(dà)部分(fēn)。
三(sān)、機(jī)器视觉系(xì)統的(de)設計(jì)
機(jī)器视觉系(xì)統的(de)設計(jì)分(fēn)为(wèi)软(ruǎn)件(jiàn)設計(jì)和(hé)硬(yìng)件(jiàn)設計(jì)两(liǎng)大(dà)部分(fēn)。
1、機(jī)器视觉系(xì)統的(de)硬(yìng)件(jiàn)設計(jì)
機(jī)器视觉系(xì)統的(de)硬(yìng)件(jiàn)主(zhǔ)要(yào)由鏡(jìng)头(tóu)、攝像機(jī)、图(tú)像采集卡、輸入輸出(chū)單元(yuán)、控制裝(zhuāng)置構成(chéng)。一(yī)套(tào)機(jī)器视觉系(xì)統的(de)好(hǎo)壞取(qǔ)決于攝像機(jī)像素的(de)高(gāo)低(dī)，硬(yìng)件(jiàn)質(zhì)量(liàng)的(de)優劣，更(gèng)重(zhòng)要(yào)的(de)是(shì)各(gè)个(gè)部件(jiàn)間(jiān)的(de)相互配合和(hé)合理使用(yòng)。
2、機(jī)器视觉系(xì)統的(de)软(ruǎn)件(jiàn)設計(jì)
機(jī)器视觉系(xì)統的(de)软(ruǎn)件(jiàn)設計(jì)是(shì)一(yī)个(gè)複雜的(de)課題(tí)，不僅要(yào)考慮到(dào)程序設計(jì)的(de)優化(huà)，還(huán)要(yào)考慮到(dào)算法(fǎ)的(de)有(yǒu)效性(xìng)，以(yǐ)及(jí)能否實(shí)現(xiàn)在软(ruǎn)件(jiàn)設計(jì)的(de)过(guò)程中(zhōng)要(yào)考慮到(dào)可(kě)能出(chū)現(xiàn)的(de)問(wèn)題(tí)。视觉系(xì)統的(de)软(ruǎn)件(jiàn)設計(jì)完成(chéng)還(huán)要(yào)对(duì)其(qí)魯棒性(xìng)進(jìn)行檢測和(hé)提(tí)高(gāo)，以(yǐ)适應(yìng)複雜的(de)外部环(huán)境。
四(sì)、機(jī)器视觉系(xì)統的(de)工作原理
機(jī)器视觉硬(yìng)件(jiàn)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括图(tú)像获取(qǔ)和(hé)视觉處(chù)理两(liǎng)部分(fēn)，而(ér)图(tú)像获取(qǔ)由照明(míng)系(xì)統、视觉傳感(gǎn)器、模拟-數字(zì)轉(zhuǎn)換器和(hé)幀存儲器等組成(chéng)。機(jī)器人视觉通(tòng)过(guò)视觉傳感(gǎn)器获取(qǔ)环(huán)境的(de)二(èr)维图(tú)像，並(bìng)通(tòng)过(guò)视觉處(chù)理器進(jìn)行分(fēn)析和(hé)解(jiě)釋，進(jìn)而(ér)轉(zhuǎn)換为(wèi)符号(hào)，讓機(jī)器人能夠辨識物(wù)體(tǐ)，並(bìng)确定(dìng)其(qí)位置。
五(wǔ)、機(jī)器视觉系(xì)統的(de)優點(diǎn)
1、非(fēi)接觸測量(liàng)，对(duì)于觀測者(zhě)與(yǔ)被(bèi)觀測者(zhě)都不会(huì)産生(shēng)任何損傷，從而(ér)提(tí)高(gāo)系(xì)統的(de)可(kě)靠性(xìng)。
2、具有(yǒu)較宽(kuān)的(de)光(guāng)谱響應(yìng)範圍，例如(rú)使用(yòng)人眼(yǎn)看(kàn)不見(jiàn)的(de)紅(hóng)外測量(liàng)，擴展(zhǎn)了(le)人眼(yǎn)的(de)视觉範圍。
3、长(cháng)时(shí)間(jiān)穩定(dìng)工作，人類(lèi)難以(yǐ)长(cháng)时(shí)間(jiān)对(duì)同(tóng)一(yī)对(duì)象(xiàng)進(jìn)行觀察，而(ér)機(jī)器视觉則可(kě)以(yǐ)长(cháng)时(shí)間(jiān)地(dì)作測量(liàng)、分(fēn)析和(hé)識别任务。
4、安(ān)全(quán)可(kě)靠，在某些(xiē)特(tè)殊工業环(huán)境中(zhōng)實(shí)施工況檢測，如(rú)焊接、火(huǒ)藥制造等，人工视觉可(kě)能会(huì)对(duì)操作工的(de)人身(shēn)安(ān)全(quán)造成(chéng)威胁，而(ér)機(jī)器视觉系(xì)統從某種(zhǒng)程度(dù)上(shàng)有(yǒu)效地(dì)規避了(le)这(zhè)些(xiē)風(fēng)險。
5、機(jī)器视觉系(xì)統的(de)應(yìng)用(yòng)領域越来(lái)越廣泛。在工業、農業、交通(tòng)、醫學(xué)等等行業都获得了(le)廣泛的(de)應(yìng)用(yòng)，可(kě)以(yǐ)说已經(jīng)深入到(dào)我们(men)的(de)生(shēng)活、生(shēng)産和(hé)工作的(de)方(fāng)方(fāng)面(miàn)面(miàn)。
六(liù)、機(jī)器视觉系(xì)統的(de)應(yìng)用(yòng)
1、图(tú)像識别
图(tú)像識别，是(shì)利用(yòng)機(jī)器视觉对(duì)图(tú)像進(jìn)行處(chù)理、分(fēn)析和(hé)理解(jiě)，以(yǐ)識别各(gè)種(zhǒng)不同(tóng)模式的(de)目标(biāo)和(hé)对(duì)象(xiàng)。图(tú)像識别在機(jī)器视觉工業領域中(zhōng)最(zuì)典型的(de)應(yìng)用(yòng)就(jiù)是(shì)二(èr)维碼的(de)識别了(le)，二(èr)维碼就(jiù)是(shì)我们(men)平时(shí)常見(jiàn)的(de)条(tiáo)形碼中(zhōng)最(zuì)为(wèi)普遍(biàn)的(de)一(yī)種(zhǒng)。将大(dà)量(liàng)的(de)數據(jù)信(xìn)息存儲在这(zhè)小小的(de)二(èr)维碼中(zhōng)，通(tòng)过(guò)条(tiáo)碼对(duì)産品進(jìn)行跟蹤管(guǎn)理，通(tòng)过(guò)機(jī)器视觉系(xì)統，可(kě)以(yǐ)方(fāng)便的(de)对(duì)各(gè)種(zhǒng)材質(zhì)表(biǎo)面(miàn)的(de)条(tiáo)碼進(jìn)行識别读(dú)取(qǔ)，大(dà)大(dà)提(tí)高(gāo)了(le)現(xiàn)代(dài)化(huà)生(shēng)産的(de)效率。
2、视觉定(dìng)位
视觉定(dìng)位要(yào)求機(jī)器视觉系(xì)統能夠快速準确的(de)找(zhǎo)到(dào)被(bèi)測零(líng)件(jiàn)並(bìng)确認其(qí)位置。在半導體(tǐ)封(fēng)裝(zhuāng)領域，設備需要(yào)根(gēn)據(jù)機(jī)器视觉取(qǔ)得的(de)芯片(piàn)位置信(xìn)息調整拾取(qǔ)头(tóu)，準确拾取(qǔ)芯片(piàn)並(bìng)進(jìn)行綁定(dìng)，这(zhè)就(jiù)是(shì)视觉定(dìng)位在機(jī)器视觉工業領域最(zuì)基本(běn)的(de)應(yìng)用(yòng)。
3、图(tú)像檢測
图(tú)像檢測是(shì)機(jī)器视觉工業領域最(zuì)主(zhǔ)要(yào)的(de)應(yìng)用(yòng)之一(yī)，一(yī)方(fāng)面(miàn)生(shēng)産自(zì)動(dòng)化(huà)程度(dù)高(gāo)，人力成(chéng)本(běn)占整个(gè)産品成(chéng)本(běn)的(de)比例較大(dà)，消費者(zhě)对(duì)産品質(zhì)量(liàng)和(hé)一(yī)致(zhì)性(xìng)的(de)要(yào)求也(yě)很高(gāo)。另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn)其(qí)設備制造業比較發(fà)达(dá)，高(gāo)科技産品所(suǒ)占比例較大(dà)。因(yīn)此(cǐ)，機(jī)器视觉系(xì)統在图(tú)像檢測的(de)應(yìng)用(yòng)方(fāng)面(miàn)也(yě)非(fēi)常的(de)廣泛，不僅是(shì)在電(diàn)子、半導體(tǐ)等先(xiān)進(jìn)制造業，甚至(zhì)像雞蛋、紐扣(kòu)、漢堡包(bāo)这(zhè)樣(yàng)的(de)産品都要(yào)用(yòng)到(dào)图(tú)像视觉檢測設備。
4、物(wù)體(tǐ)測量(liàng)
機(jī)器视觉系(xì)統在工業應(yìng)用(yòng)中(zhōng)最(zuì)常用(yòng)于非(fēi)接觸式物(wù)體(tǐ)測量(liàng)，可(kě)避免人工測量(liàng)産生(shēng)的(de)誤差和(hé)接觸时(shí)産生(shēng)的(de)損耗，更(gèng)因(yīn)其(qí)具有(yǒu)高(gāo)精度(dù)高(gāo)性(xìng)能的(de)特(tè)點(diǎn)，大(dà)大(dà)提(tí)高(gāo)了(le)生(shēng)産的(de)效率。常見(jiàn)的(de)物(wù)體(tǐ)測量(liàng)包(bāo)括：手(shǒu)機(jī)、五(wǔ)金(jīn)件(jiàn)、齒輪、汽車零(líng)部件(jiàn)、PCB闆、玻璃、機(jī)械、塑料塑胶(jiāo)等。
機(jī)器视觉系(xì)統在物(wù)體(tǐ)測量(liàng)的(de)應(yìng)用(yòng)上(shàng)，小可(kě)智能有(yǒu)多(duō)種(zhǒng)型号(hào)的(de)标(biāo)準型機(jī)器视觉檢測設備，可(kě)根(gēn)據(jù)所(suǒ)需精度(dù)和(hé)自(zì)動(dòng)化(huà)程度(dù)針(zhēn)对(duì)性(xìng)選擇，也(yě)可(kě)以(yǐ)根(gēn)據(jù)實(shí)際需求，定(dìng)制非(fēi)标(biāo)檢測設備。
