機器視覺科技逐漸成熟應用領域越來越廣泛

2021-07-01 08:59:25 來源：儀表網(wǎng) 閱讀量：5968

　　機器視覺系包括了鏡頭、照明系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。對于每一個應用，都需要考慮系統(tǒng)的運行速度和圖像處理速度、彩色或黑白攝像機的使用、檢測目標的大小或檢測目標是否存在缺陷、視野、分辨率和對比度。

　　機器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支。簡單說來，機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統(tǒng)是通過機器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結果來控制現(xiàn)場的設備動作。

　　機器視覺系統(tǒng)的應用領域越來越廣泛。廣泛應用于食品工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等行業(yè)?？梢哉f，它已經(jīng)滲透到我們生活、生產(chǎn)、工作的方方面面。從功能上來看，典型的機器視覺系統(tǒng)可以分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運動控制部分。

　　視覺系統(tǒng)的設計分為軟件設計和硬件設計兩大部分。

　　視覺系統(tǒng)的軟件設計是一個復雜的課題，不僅要考慮到程序設計的最優(yōu)化，還要考慮到算法的有效性，及其能否實現(xiàn)，在軟件設計的過程中要考慮到可能出現(xiàn)的問題。視覺系統(tǒng)的軟件設計完成還要對其魯棒性進行檢測和提高，以適應復雜的外部環(huán)境。

　　視覺系統(tǒng)的硬件主要由鏡頭、攝像機、圖像采集卡、輸入輸出單元、控制裝置構成。一套視覺系統(tǒng)的好壞則分別取決于攝像機像素的高低，硬件質量的優(yōu)劣，更重要的是各個部件間的相互配合和合理使用。

　　工作原理

　　機器視覺硬件主要包括圖像獲取和視覺處理兩部分，而圖像獲取由視覺傳感器、照明系統(tǒng)、模擬-數(shù)字轉換器和幀存儲器等組成。機器人視覺通過視覺傳感器獲取環(huán)境的二維圖像，并通過視覺處理器進行分析和解釋，進而轉換為符號，讓機器人能夠辨識物體，并確定其位置。

　　應用現(xiàn)狀

　　在國外，機器視覺的應用普及主要體現(xiàn)在半導體及電子行業(yè)，其中大概40%-50%都集中在半導體行業(yè)。具體如PCB印刷電路：各類生產(chǎn)印刷電路板組裝技術、設備；單、雙面、多層線路板，覆銅板及所需的材料及輔料；輔助設施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件；電子封裝技術與設備；絲網(wǎng)印刷設備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝：SMT工藝與設備、焊接設備、測試儀器、返修設備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑等；再流焊機、波峰焊機及自動化生產(chǎn)線設備。電子生產(chǎn)加工設備：電子元件制造設備、半導體及集成電路制造設備、元器件成型設備、電子工模具。機器視覺系統(tǒng)還在質量檢測的各個方面已經(jīng)得到了廣泛的應用，并且其產(chǎn)品在應用中占據(jù)著舉足輕重的地位。除此之外，機器視覺還用于其他各個領域。

　　而在中國，視覺技術的應用開始于90年代，因為行業(yè)本身就屬于新興的領域，再加之機器視覺產(chǎn)品技術的普及不夠，導致以上各行業(yè)的應用幾乎空白。目前國內機器視覺大多為國外品牌。國內大多機器視覺公司基本上是靠代理國外各種機器視覺品牌起家，隨著機器視覺的不斷應用，公司規(guī)模慢慢做大，技術上已經(jīng)逐漸成熟。

　　隨著經(jīng)濟水平的提高，3D機器視覺也開始進入人們的視野。3D機器視覺大多用于水果和蔬菜、木材、化妝品、烘焙食品、電子組件和醫(yī)藥產(chǎn)品的評級。它可以提高合格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，在生產(chǎn)過程的早期就報廢劣質產(chǎn)品，從而減少了浪費節(jié)約成本。這種功能非常適合用于高度、形狀、數(shù)量甚至色彩等產(chǎn)品屬性的成像。

　　在行業(yè)應用方面，主要有制藥、包裝、電子、汽車制造、半導體、紡織、煙草、交通、物流等行業(yè)，用機器視覺技術取代人工，可以提供生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。例如在物流行業(yè)，可以使用機器視覺技術進行快遞的分揀分類，不會出現(xiàn)大多快遞公司人工進行分揀，減少物品的損壞率，可以提高分揀效率，減少人工勞動。

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