機器視覺是人工智能正在快速發展的一個分支。簡單說來,機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統是通過機器視覺產品(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,得到被攝目標的形態信息,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。
機器視覺是一項綜合技術,包括圖像處理、機械工程技術、控制、電光源照明、光學成像、傳感器、模擬與數字視頻技術、計算機軟硬件技術(圖像增強和分析算法、圖像卡、I/O卡等)。機器視覺系統的組成,一個典型工業機器視覺系統有以下部分:
(1)光源:可以理解為人類世界的外部光照(太陽、日光燈、火燭);
(2)鏡頭(定焦鏡頭、變倍鏡頭、遠心鏡頭、顯微鏡頭),瞳孔是光圈(大小由虹膜的擴大或縮小控制),角膜和晶狀體像鏡頭;
(3)相機(包括CCD 相機和COMS相機),視網膜;
(4)圖像處理單元(或圖像捕獲卡),視網膜神經系統;
(5)圖像處理軟件,大腦;
(6)通訊 / 輸入輸出單元,四肢五官;
機器視覺系統最基本的特點就是提高生產的靈活性和自動化程度。在一些不適于人工作業的危險工作環境或者人工視覺難以滿足要求的場合,常用機器視覺來替代人工視覺。同時,在大批量重復性工業生產過程中,用機器視覺檢測方法可以大大提高生產的效率和自動化程度。
機器視覺特點
1、機器視覺是一項綜合技術,其中包括數字圖像處理技術,機械工程技術,控制技術,電光源照明技術,光學成像技術,傳感器技術,模擬與數字視頻技術,計算機硬件技術,人機接口技術等。這些技術在機器視覺中是并列關系,相互協調應用才能構成一個成功的工業機器視覺應用系統。
2、機器視覺更強調實用性,要求能夠適應工業生產中惡劣的環境,要有合理的性價比,要有通用的工業接口,能夠由普通工作來操作,有較高的容錯能力和安全性,不會破壞工業產品,必須有較強的通用性和可移植性。
3、對機器視覺技術人員來說,不僅要具有研究數學理論和編制計算機軟件的專業能力,更需要的是光、機、電一體化的綜合能力。
4、機器視覺更強調實時性,要求高速度和高精度,因而計算機視覺和數字圖像處理中的許多技術目前還難以應用于機器視覺,他們的發展速度遠遠超過其在工業生產中的實際應用速度。
機器視覺應用案例
電池產品視覺檢測:電池類產品異物、劃痕、壓痕、極耳不良、污染、腐蝕、凹點、極耳燒傷、噴碼不良、字符模糊等外觀缺陷檢測。
PCB電路板視覺檢測:PCB電路板產品外形、尺寸、管腳和貼片檢測,以及焊點、方向錯誤等完整性檢測。
精密部件視覺檢測:螺絲、軸承、齒輪等精密部件的長寬高、直徑等尺寸測量,劃傷、劃痕、缺損、等表面缺陷檢測。
電子元器件視覺檢測:連接器、電容、電阻等的尺寸測量,PIN針偏移、變形、短缺等缺陷,印刷字符檢測等。
食品包裝視覺檢測:食品包裝的外觀完整性檢測、條碼識別、密封性檢測;飲料分揀與色選、液體檢測,生產日期、保質期字符識別;灌裝線上空瓶破損、潔凈檢測等。
醫藥包裝視覺檢測:醫藥塑料瓶、玻璃瓶的長度、高度、直徑等尺寸測量,破損、黑點等缺陷檢測。
紡織服裝輔料視覺檢測:紡織服裝輔料(如金屬紐扣、塑料紐扣等)的尺寸測量、外觀缺陷檢測及標簽字符檢測等。
責任編輯:tzh
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