機(jī)器視覺不會(huì)有人眼的疲勞，有著比人眼更高的精度和速度，借助紅外線，紫外線，X射線，超聲波等高新探測技術(shù)，機(jī)器視覺在探測不可視物體和高危險(xiǎn)場景時(shí)，更具有其突出的優(yōu)點(diǎn)，機(jī)器視覺技術(shù)現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用。本文維視圖像帶你了解一下機(jī)器視覺技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用。
工業(yè)機(jī)器視覺的特點(diǎn)
廣義的機(jī)器視覺的概念與計(jì)算機(jī)視覺沒有多大區(qū)別，泛指使用計(jì)算機(jī)和數(shù)字圖像處理技術(shù)達(dá)到對(duì)客觀事物圖像的識(shí)別、理解和控制。而工業(yè)應(yīng)用中的機(jī)器視覺概念與普通計(jì)算機(jī)視覺、模式識(shí)別、數(shù)字圖像處理有著明顯區(qū)別。
第一、工業(yè)機(jī)器視覺是一項(xiàng)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(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等。這些技術(shù)在機(jī)器視覺中是并列關(guān)系，相互協(xié)調(diào)應(yīng)用才能構(gòu)成一個(gè)成功的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)。
第二、工業(yè)機(jī)器視覺更強(qiáng)調(diào)實(shí)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(jià)比，要有通用的工業(yè)接口，能夠由普通工人來操作，有較高的容錯(cuò)能力和安全性，不會(huì)破壞工業(yè)產(chǎn)品，必須有較強(qiáng)的通用性和可移植性。
第三、對(duì)工業(yè)機(jī)器視覺工程師來說，不僅要具有研究數(shù)學(xué)理論和編制計(jì)算機(jī)軟件的能力，更需要的是光、 機(jī)、電一體化的綜合能力。
第四、工業(yè)機(jī)器視覺更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性，要求高速度和高精度，因而計(jì)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，它們的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用速度。
工業(yè)機(jī)器視覺的應(yīng)用
一、機(jī)器視覺在工業(yè)檢測中的應(yīng)用
目前，機(jī)器視覺己成功地應(yīng)用于工業(yè)檢測領(lǐng)域，大幅度地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，保證了生產(chǎn)速度。例如產(chǎn)品包裝印刷質(zhì)量的檢測、飲料行業(yè)的容器質(zhì)量檢測、飲料填充檢測、飲料產(chǎn)品封口檢測、木材廠木料檢測、半導(dǎo)體集成塊封裝質(zhì)量檢測、卷鋼質(zhì)量檢測和水果分級(jí)檢測等。在制藥生產(chǎn)線上，使用機(jī)器視覺技術(shù)可以對(duì)藥品包裝進(jìn)行檢測，以確定是否裝入正確的藥粒。
二、機(jī)器視覺在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，機(jī)器視覺用于輔助醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像的分析，主要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)、信息融合技術(shù)對(duì)互射線透視圖、核磁共振圖像、CT圖像進(jìn)行分析或?qū)ζ渌t(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析。不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備得到的是不同特性的生物組織的圖像。例如，X射線反映的是骨骼組織，核磁共振影像反映的是有機(jī)組織圖像，而醫(yī)生往往需要考慮骨骼與有機(jī)組織的關(guān)系，因而需要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)將兩種圖像適當(dāng)?shù)丿B加起來，以便于醫(yī)學(xué)分析。用數(shù)字圖像處理的方法進(jìn)行細(xì)胞個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)是利用數(shù)字圖像的邊緣提取與圖像分割技術(shù)，自動(dòng)完成細(xì)胞個(gè)數(shù)的統(tǒng)計(jì)，節(jié)省了人力并提高了效率。
三、機(jī)器視覺在機(jī)器人導(dǎo)航及視覺伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用
賦予機(jī)器人視覺是機(jī)器人研究的重點(diǎn)之一，其目的是要通過圖像定位、圖像理解、向機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)反饋目標(biāo)或自身的狀態(tài)與位置信息。如攝像機(jī)被固定在云臺(tái)上，一個(gè)機(jī)械手在一定范圍內(nèi)抓取和移動(dòng)工件，工業(yè)攝像機(jī)利用動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別與跟蹤算法，跟蹤被移動(dòng)工件，始終保持其處于視野的正中位置。
四、機(jī)器視覺在圖像監(jiān)控、安防、交通管理中的應(yīng)用
在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中，機(jī)器視覺技術(shù)被用于增強(qiáng)圖像質(zhì)量，捕捉突發(fā)事件，監(jiān)控復(fù)雜場景，鑒別身份，跟蹤可疑目標(biāo)等，能大幅度提高監(jiān)控效率，減少危險(xiǎn)事件發(fā)生的概率。在交通管理系統(tǒng)中，機(jī)器視覺技術(shù)被用于車輛識(shí)別、調(diào)度，向交通管理與指揮系統(tǒng)提供相關(guān)信息。
五、機(jī)器視覺在衛(wèi)星遙感中的應(yīng)用
衛(wèi)星遙感圖像信息量大，數(shù)據(jù)存在多種干擾和誤差，處理和分析的工作量、難度都很大。機(jī)器視覺技術(shù)被用于分析各種遙感圖像，進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測、地理測量，根據(jù)地形、地貌的圖像和圖形特征，對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、理解和分類等。
機(jī)器視覺技術(shù)的誕生和應(yīng)用，極大地解放了人類勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平，改善了人類生活現(xiàn)狀，其應(yīng)用前景極為廣闊。
工業(yè)機(jī)器視覺的特點(diǎn)
廣義的機(jī)器視覺的概念與計(jì)算機(jī)視覺沒有多大區(qū)別，泛指使用計(jì)算機(jī)和數(shù)字圖像處理技術(shù)達(dá)到對(duì)客觀事物圖像的識(shí)別、理解和控制。而工業(yè)應(yīng)用中的機(jī)器視覺概念與普通計(jì)算機(jī)視覺、模式識(shí)別、數(shù)字圖像處理有著明顯區(qū)別。
第一、工業(yè)機(jī)器視覺是一項(xiàng)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(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等。這些技術(shù)在機(jī)器視覺中是并列關(guān)系，相互協(xié)調(diào)應(yīng)用才能構(gòu)成一個(gè)成功的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)。
第二、工業(yè)機(jī)器視覺更強(qiáng)調(diào)實(shí)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(jià)比，要有通用的工業(yè)接口，能夠由普通工人來操作，有較高的容錯(cuò)能力和安全性，不會(huì)破壞工業(yè)產(chǎn)品，必須有較強(qiáng)的通用性和可移植性。
第三、對(duì)工業(yè)機(jī)器視覺工程師來說，不僅要具有研究數(shù)學(xué)理論和編制計(jì)算機(jī)軟件的能力，更需要的是光、 機(jī)、電一體化的綜合能力。
第四、工業(yè)機(jī)器視覺更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性，要求高速度和高精度，因而計(jì)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，它們的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用速度。
工業(yè)機(jī)器視覺的應(yīng)用
一、機(jī)器視覺在工業(yè)檢測中的應(yīng)用
目前，機(jī)器視覺己成功地應(yīng)用于工業(yè)檢測領(lǐng)域，大幅度地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，保證了生產(chǎn)速度。例如產(chǎn)品包裝印刷質(zhì)量的檢測、飲料行業(yè)的容器質(zhì)量檢測、飲料填充檢測、飲料產(chǎn)品封口檢測、木材廠木料檢測、半導(dǎo)體集成塊封裝質(zhì)量檢測、卷鋼質(zhì)量檢測和水果分級(jí)檢測等。在制藥生產(chǎn)線上，使用機(jī)器視覺技術(shù)可以對(duì)藥品包裝進(jìn)行檢測，以確定是否裝入正確的藥粒。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，機(jī)器視覺用于輔助醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像的分析，主要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)、信息融合技術(shù)對(duì)互射線透視圖、核磁共振圖像、CT圖像進(jìn)行分析或?qū)ζ渌t(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析。不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備得到的是不同特性的生物組織的圖像。例如，X射線反映的是骨骼組織，核磁共振影像反映的是有機(jī)組織圖像，而醫(yī)生往往需要考慮骨骼與有機(jī)組織的關(guān)系，因而需要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)將兩種圖像適當(dāng)?shù)丿B加起來，以便于醫(yī)學(xué)分析。用數(shù)字圖像處理的方法進(jìn)行細(xì)胞個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)是利用數(shù)字圖像的邊緣提取與圖像分割技術(shù)，自動(dòng)完成細(xì)胞個(gè)數(shù)的統(tǒng)計(jì)，節(jié)省了人力并提高了效率。
三、機(jī)器視覺在機(jī)器人導(dǎo)航及視覺伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用
賦予機(jī)器人視覺是機(jī)器人研究的重點(diǎn)之一，其目的是要通過圖像定位、圖像理解、向機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)反饋目標(biāo)或自身的狀態(tài)與位置信息。如攝像機(jī)被固定在云臺(tái)上，一個(gè)機(jī)械手在一定范圍內(nèi)抓取和移動(dòng)工件，工業(yè)攝像機(jī)利用動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別與跟蹤算法，跟蹤被移動(dòng)工件，始終保持其處于視野的正中位置。
四、機(jī)器視覺在圖像監(jiān)控、安防、交通管理中的應(yīng)用
在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中，機(jī)器視覺技術(shù)被用于增強(qiáng)圖像質(zhì)量，捕捉突發(fā)事件，監(jiān)控復(fù)雜場景，鑒別身份，跟蹤可疑目標(biāo)等，能大幅度提高監(jiān)控效率，減少危險(xiǎn)事件發(fā)生的概率。在交通管理系統(tǒng)中，機(jī)器視覺技術(shù)被用于車輛識(shí)別、調(diào)度，向交通管理與指揮系統(tǒng)提供相關(guān)信息。
五、機(jī)器視覺在衛(wèi)星遙感中的應(yīng)用
衛(wèi)星遙感圖像信息量大，數(shù)據(jù)存在多種干擾和誤差，處理和分析的工作量、難度都很大。機(jī)器視覺技術(shù)被用于分析各種遙感圖像，進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測、地理測量，根據(jù)地形、地貌的圖像和圖形特征，對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、理解和分類等。
機(jī)器視覺技術(shù)的誕生和應(yīng)用，極大地解放了人類勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平，改善了人類生活現(xiàn)狀，其應(yīng)用前景極為廣闊。
