隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，機(jī)器視覺在智能制造業(yè)領(lǐng)域的作用越來越重要，為了能讓更多用戶獲取機(jī)器視覺的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，包括機(jī)器視覺技術(shù)是如何工作的、它為什么是實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化和質(zhì)量改進(jìn)的正確選擇等。小編為你準(zhǔn)備了這篇機(jī)器視覺的干貨資料。

▲圖片摘自互聯(lián)網(wǎng)

什么是機(jī)器視覺？

我們先從機(jī)器視覺的定義開始，根據(jù)制造工程師協(xié)會(huì)的定義：機(jī)器視覺就是使用光學(xué)非接觸式感應(yīng)設(shè)備自動(dòng)接收并解釋真實(shí)場景的圖像以獲得信息控制機(jī)器或流程。

那么，這到底是什么意思呢？簡單來說，機(jī)器視覺就是為了流程控制或檢測所制造的產(chǎn)品而從數(shù)字圖像中自動(dòng)提取信息，看下圖示范：

機(jī)器視覺運(yùn)用圖解

為了更好地理解機(jī)器視覺，下面我們以填充液位檢測系統(tǒng)為例來進(jìn)行說明：

▲圖1現(xiàn)場應(yīng)用圖片

當(dāng)每個(gè)瓶子移動(dòng)經(jīng)過檢測傳感器時(shí)，相機(jī)會(huì)采集其圖像并將圖像保存到內(nèi)存后，視覺軟件將會(huì)處理或分析該圖像，并判斷是否通過檢測。若未通過檢測，視覺系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出信號，將該瓶從生產(chǎn)線上剔除。

在該應(yīng)用示例中，填充液位檢驗(yàn)系統(tǒng)僅需提供兩種結(jié)果，這顯示了二進(jìn)制系統(tǒng)的特征：

1、如果產(chǎn)品合格，則檢測結(jié)果為“通過”

2、如果產(chǎn)品不合格，則檢測結(jié)果為“未通過”。

另外，機(jī)器視覺系統(tǒng)還能夠進(jìn)行物品測量，比如確定火花塞間隙或提供位置信息，引導(dǎo)機(jī)器人在制造組裝過程中將元件對位，圖2顯示的例子主要是說明機(jī)器視覺系統(tǒng)如何能夠用于進(jìn)行濾油器（右）通過或未通過檢測，以及測量支架上中心軸頭的寬度（左）。

▲圖2機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)線上進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和檢驗(yàn)，比如加工支架（左）或?yàn)V油器（右）（圖片摘自互聯(lián)網(wǎng)）

機(jī)器視覺的優(yōu)勢究竟有哪些？

雖然人類視覺最擅長于對復(fù)雜、非結(jié)構(gòu)化的場景進(jìn)行定性解釋，但機(jī)器視覺則憑借速度、精度和可重復(fù)性等優(yōu)勢，擅長于對結(jié)構(gòu)化場景進(jìn)行定量測量，舉例來說，在生產(chǎn)線上，機(jī)器視覺系統(tǒng)每分鐘能夠?qū)?shù)百個(gè)甚至數(shù)千個(gè)元件進(jìn)行檢測。配備適當(dāng)分辨率的相機(jī)和光學(xué)元件后，機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠輕松檢驗(yàn)小到人眼無法看到的物品細(xì)節(jié)特征。

另外，由于消除了檢驗(yàn)系統(tǒng)與被檢驗(yàn)元件之間的直接接觸，機(jī)器視覺還能夠防止元件損壞，也避免了機(jī)械部件磨損的維護(hù)時(shí)間和成本投入。通過減少制造過程中的人工參與，機(jī)器視覺還帶來了額外的安全性和操作優(yōu)勢。此外，機(jī)器視覺還能夠防止?jié)崈羰沂艿饺藶槲廴?，也能讓工人免受危險(xiǎn)環(huán)境的威脅。

機(jī)器視覺的重要作用：

機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域：

識(shí)別

標(biāo)準(zhǔn)一維碼、二維碼的解碼；

光學(xué)字符識(shí)別（OCR）和確認(rèn)（OCV）。

檢測

色彩和瑕疵檢測；

零件或部件的有無檢測；

目標(biāo)位置和方向檢測。

測量

尺寸和容量檢測；

預(yù)設(shè)標(biāo)記的測量，如孔位到孔位的距離；

機(jī)械手引導(dǎo)；

輸出空間坐標(biāo)引導(dǎo)機(jī)械手精確定位。

機(jī)器視覺的分類：

邦納自成立以來一直致力于為客戶實(shí)現(xiàn)其提高產(chǎn)品質(zhì)量、消除生產(chǎn)錯(cuò)誤、降低制造成本等眾多環(huán)節(jié)提供專業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品和解決方案。作為全球機(jī)器視覺領(lǐng)域的知名供應(yīng)商，邦納提供多種視覺系統(tǒng)，分為以下三類：

視覺傳感器；

智能相機(jī)；

基于PC的機(jī)器視覺軟件。

●邦納視覺產(chǎn)品●

1  邦納視覺傳感器-iVu系列

iVu和iVu彩色圖像傳感器用于監(jiān)控零件的類型，尺寸，方向，形狀，位置，顏色或顏色變化?？梢允褂眉苫蚍煮w式觸摸顯示器設(shè)置和監(jiān)控設(shè)備，無需PC（也可連接PC設(shè)置）?？梢蕴峁┮韵鹿δ埽?/p>

一體化解決方案，包括相機(jī)，控制器，鏡頭和燈光；

根據(jù)您的應(yīng)用，使用各種灰度或顏色工具檢查多個(gè)點(diǎn)；

通過設(shè)備上的板載觸摸屏在幾分鐘內(nèi)完成配置，或使用分體式觸摸屏輕松訪問和監(jiān)控；

緊湊，堅(jiān)固，IP67外殼可帶或不帶各種集成環(huán)形燈-紅色，藍(lán)色，綠色，白色，紅外或紫外線-和C型安裝型號也可購買；

工廠通信（EtherNet/IP，Modbus/TCP，PROFINET，PCCC和串行RS-232），用于集成在生產(chǎn)車間；

能夠通過在線編輯器功能動(dòng)態(tài)更改參數(shù)，以減少代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間。

2  邦納智能相機(jī)-VE系列

邦納免費(fèi)和易于使用的相機(jī)軟件提供許多工具和功能，使智能相機(jī)能夠滿足多種視覺應(yīng)用，如項(xiàng)目檢測、零部件定位、特征測量和缺陷分析。

提供5MP(2400x2000像素)、2MP（1600x1200像素）、1.3MP（1280x1024像素）和WVGA（752x480像素）型號，具有強(qiáng)大的檢測功能；

在線調(diào)試功能可減少代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間，軟件仿真器支持離線構(gòu)建和應(yīng)用故障排除；

工廠通信（Ethernet/IP、Modbus/TCP、PROFINET和串行RS-232）用于在生產(chǎn)車間實(shí)現(xiàn)集成；

傳感器上有六個(gè)光學(xué)隔離I/O和外部光源接口；

兩行八字符機(jī)載顯示屏提供檢查信息和焦距值，可輕松更新傳感器設(shè)置，促進(jìn)快速產(chǎn)品轉(zhuǎn)換；

帶可選鏡頭蓋的IP67等級堅(jiān)固金屬外殼，可在惡劣的高溫、振動(dòng)或潮濕環(huán)境中使用；

明亮的指示燈，方便查看相機(jī)狀態(tài)。

3  基于PC的視覺軟件-BVI軟件

強(qiáng)大的一維碼、二維碼讀取能力；

智能的OCR讀取功能；

擁有豐富的相機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，可以連接多廠家的相機(jī)；

可以支持千萬級別像素的相機(jī)，為高精度測量提供必要保障；

數(shù)百個(gè)處理工具及預(yù)處理工具，滿足任何復(fù)雜的項(xiàng)目應(yīng)用；

擁有腳本工具，給需要二次開發(fā)的用戶提供接口。