機器視覺技術(shù)逐漸成熟 應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛
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(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。
機器視覺系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、國防、金融,甚至體育、娛樂等行業(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(shè)計分為軟件設(shè)計和硬件設(shè)計兩大部分。
視覺系統(tǒng)的軟件設(shè)計是一個復(fù)雜的課題,不僅要考慮到程序設(shè)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(shè)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(shè)計完成還要對其魯棒性進行檢測和提高,以適應(yīng)復(fù)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(gòu)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(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換為符號,讓機器人能夠辨識物體,并確定其位置。
應(yīng)用現(xiàn)狀
在國外,機器視覺的應(yīng)用普及主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子行業(yè),其中大概40%-50%都集中在半導(dǎo)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(shù)、設(shè)備;單、雙面、多層線路板,覆銅板及所需的材料及輔料;輔助設(shè)施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件;電子封裝技術(shù)與設(shè)備;絲網(wǎng)印刷設(shè)備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝:SMT工藝與設(shè)備、焊接設(shè)備、測試儀器、返修設(shè)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(shè)備。電子生產(chǎn)加工設(shè)備:電子元件制造設(shè)備、半導(dǎo)體及集成電路制造設(shè)備、元器件成型設(shè)備、電子工模具。機器視覺系統(tǒng)還在質(zhì)量檢測的各個方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,并且其產(chǎn)品在應(yīng)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(lǐng)域。
而在中國,視覺技術(shù)的應(yīng)用開始于90年代,因為行業(yè)本身就屬于新興的領(lǐng)域,再加之機器視覺產(chǎn)品技術(shù)的普及不夠,導(dǎo)致以上各行業(yè)的應(yīng)用幾乎空白。目前國內(nèi)機器視覺大多為國外品牌。國內(nèi)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(yīng)用,公司規(guī)模慢慢做大,技術(shù)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(zhì)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(yīng)用方面,主要有制藥、包裝、電子、汽車制造、半導(dǎo)體、紡織、煙草、交通、物流等行業(yè),用機器視覺技術(shù)取代人工,可以提供生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如在物流行業(yè),可以使用機器視覺技術(shù)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。
資料來源:OFweek工控網(wǎng)、百科