一、概述

　　可以說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)被稱為自動(dòng)化的眼睛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究及國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。視覺(jué)的最大優(yōu)點(diǎn)是與被觀測(cè)的對(duì)象無(wú)接觸，因此對(duì)觀測(cè)與被觀測(cè)者都不會(huì)產(chǎn)生任何損傷，十分安全可靠，這是其他感覺(jué)方式無(wú)法比擬的。另外，視覺(jué)方式所能檢測(cè)的對(duì)象十分廣泛，可以說(shuō)是對(duì)對(duì)象不加選擇。理論上，人眼觀察不到的范圍，機(jī)器視覺(jué)也可以觀察，例如紅外線、微波、超聲波等人類就觀察不到，而機(jī)器視覺(jué)則可以利用這方面的敏感器件形成紅外線、微波、超聲波等圖像。因此可以說(shuō)是擴(kuò)展了人類的視覺(jué)范圍。另外，人無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間地觀察對(duì)象，機(jī)器視覺(jué)則不知疲勞，始終如一地觀測(cè)，所以機(jī)器視覺(jué)可以廣泛地用于長(zhǎng)時(shí)間惡劣的工作環(huán)境。機(jī)器視覺(jué)主要用于工廠環(huán)境，它借助計(jì)算機(jī)軟件，對(duì)圖像進(jìn)行定量分析.其處理圖像的速度與被處理圖像的復(fù)雜程度有關(guān)。它具有快速、可靠、一致性高的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于大批量生產(chǎn)有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　二、機(jī)器視覺(jué)基本組成

　　機(jī)器視覺(jué)主要由以下四部分組成：

　　圖像采集系統(tǒng)，相當(dāng)于人的眼睛來(lái)獲取被測(cè)目標(biāo)的圖像。由鏡頭、CCD攝像機(jī)、CMOS攝像機(jī)、圖像采集卡等組成;

　　光源系統(tǒng)，也是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的重要組成部分。想象一下如果沒(méi)有了光人眼還能看見(jiàn)什么呢，正確合理的使用光源不但可以獲得清晰的圖像還可以降低圖像處理的難度。按光源位置分前光源、背光源、結(jié)構(gòu)光源，按光源類型分LED燈、鹵素?zé)?、熒光燈，按光源形狀分線光源、面光源、環(huán)形光源燈;

　　圖像處理系統(tǒng)，相當(dāng)于人的大腦。主要對(duì)獲取的圖像進(jìn)行分析、處理從而得到滿意的檢測(cè)結(jié)果，分為嵌入式系統(tǒng)、基于PC的系統(tǒng)以及基于小型機(jī)的系統(tǒng)燈;

　　執(zhí)行系統(tǒng)，相當(dāng)于人的手。主要對(duì)檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，主要包括各種傳感器、PLC、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等

　　三、檢測(cè)原理

　　實(shí)際應(yīng)用中用CCD攝像機(jī)實(shí)時(shí)攝取目標(biāo)圖像，送入計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ玫膱D像處理模塊，通過(guò)數(shù)字化處理，根據(jù)像素分布、亮度、顏色等信息，來(lái)進(jìn)行尺寸、形狀、顏色等的判別。這樣，就把計(jì)算機(jī)的快速性、可重復(fù)性，與人眼視覺(jué)的高度智能化和抽象能力相結(jié)合。與一般意義上的圖像處理系統(tǒng)如多媒體系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)視覺(jué)強(qiáng)調(diào)的是精度和速度，以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的可靠性。

　　計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)中最主要的是圖象處理模塊，該模塊通過(guò)各種圖象處理算法，對(duì)目標(biāo)圖象先進(jìn)行圖象濾波、圖象平滑等一系列圖象增強(qiáng)處理，再對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)閾值、邊緣提取、輪廓跟蹤等一些基本運(yùn)算，將目標(biāo)的特征參數(shù)提取出來(lái)，然后再對(duì)這些具體的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，得出我們感興趣的測(cè)量結(jié)果，從而達(dá)到模仿人眼與人腦的識(shí)別過(guò)程。

　　四、應(yīng)用領(lǐng)域

　　在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，涉及到各種各樣的檢驗(yàn)、生產(chǎn)、監(jiān)視和零件識(shí)別。一般來(lái)說(shuō)，帶有高度重復(fù)性和智能性的工作可以由人眼來(lái)完成，但如微小尺寸的準(zhǔn)確快速測(cè)量、形狀匹配、顏色識(shí)別等，卻是連物理量傳感器也難以做到，取而代之的是高速度、高精度及高可靠性的計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)。

　　機(jī)器視覺(jué)工業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)就其檢測(cè)性質(zhì)和應(yīng)用范圍而言，分為定量和定性檢測(cè)兩大類，每類又分為不同的子類。機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)在線檢測(cè)的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域十分活躍，如：印刷電路板的視覺(jué)檢查、鋼板表面的自動(dòng)探傷、大型工件平行度和垂直度測(cè)量、容器容積或雜質(zhì)檢測(cè)、機(jī)械零件的自動(dòng)識(shí)別分類和幾何尺寸測(cè)量等。此外，在許多其它方法難以檢測(cè)的場(chǎng)合，利用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以有效地實(shí)現(xiàn)。機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用正越來(lái)越多地代替人去完成許多工作，這無(wú)疑在很大程度上提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平和檢測(cè)系統(tǒng)的智能水平。

　　目前發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的領(lǐng)域有以下幾個(gè)方面：

　　在測(cè)量技術(shù)方面，視覺(jué)技術(shù)(VT)被用來(lái)測(cè)量工件和物體的尺寸;

　　在表面檢測(cè)方面，VT目前正應(yīng)用在帶鋼、印刷、紙張、塑料和印染領(lǐng)域中;

　　在目標(biāo)識(shí)別方面，VT被應(yīng)用在代碼、筆跡和單據(jù)的識(shí)度和驗(yàn)證上，還被應(yīng)用于安全與監(jiān)控方面;

　　在物體定位方面，VT可以從2-維或3-維方面確定物體，被應(yīng)用在自動(dòng)生產(chǎn)線上的機(jī)器人視覺(jué)中。