什么叫机器视觉技术 什么是机器视觉

2019-08-19 22:36:30 来源：朵拉利品网

1, 什么是机器视觉

美国制造工程师协会（SME Society of Manufacturing Engineers）机器视觉分会和美国机器人工业协会（RIA Robotic Industries Association）的自动化视觉分会对机器视觉下的定义为：“机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像，以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置”。
在现代工业自动化生产中，涉及到各种各样的检验、生产监视及零件识别应用，例如零配件批量加工的尺寸检查，自动装配的完整性检查，电子装配线的元件自动定位，IC上的字符识别等。通常人眼无法连续、稳定地完成这些带有高度重复性和智能性的工作，其它物理量传感器也难有用武之地。由此人们开始考虑利用光电成像系统采集被控目标的图像，而后经计算机或专用的图像处理模块进行数字化处理，根据图像的像素分布、亮度和颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别。这样，就把计算机的快速性、可重复性，与人眼视觉的高度智能化和抽象能力相结合，由此产生了机器视觉的概念。
工业线扫描相机系统 一个成功的机器视觉系统是一个经过细致工程处理来满足一系列明确要求的系统。当这些要求完全确定后，这个系统就设计并建立来满足这些精确的要求。机器视觉的优点包括以下几点：
■ 精度高
作为一个精确的测量仪器，设计优秀的视觉系统能够对一千个或更多部件的一个进行空间测量。因为此种测量不需要接触，所以对脆弱部件没有磨损和危险。
■ 连续性
视觉系统可以使人们免受疲劳之苦。因为没有人工操作者，也就没有了人为造成的操作变化。多个系统可以设定单独运行。
■ 成本效率高
随着计算机处理器价格的急剧下降，机器视觉系统成本效率也变得越来越高。在欧美，一个价值10000美元的视觉系统可以轻松取代三个人工探测者，而每个探测者每年需要20000美元的工资。而在中国，比较夸张的应用是一机视觉设备，可以代替几百上千人进行测试测量。另外，视觉系统的操作和维持费用非常低。
■ 灵活性
视觉系统能够进行各种不同的测量。当应用变化以后，只需软件做相应变化或者升级以适应新的需求即可。
机器视觉系统比光学或机器传感器有更好的可适应性。它们使自动机器具有了多样性、灵活性和可重组性。当需要改变生产过程时，对机器视觉来说“工具更换”仅仅是软件的变换而不是更换昂贵的硬件。当生产线重组后，视觉系统往往可以重复使用。

2, 什么是机器视觉系统？

被采纳的回答有一点小错误，我这里更正并完善一下：
1、首先说下什么是机器视觉？用一句通俗易懂的话概括就是：机器视觉就是用机器代替人眼来作各种测量和判断等。
2、一个典型的机器视觉系统包括：光源、镜头、 工业相机（包括CCD相机和COMS相机）、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯 / 输入输出单元。（CCD照相机这个说法是很不专业的，机器视觉系统一般都会采用工业相机，工业相机的不同之一就是采用的图像传感器不同，较常见的就是CCD图像传感器和CMOS图像传感器。）
或者：整个机器视觉系统主要是由图像采集与图像处理两大部分构成的，图像采集部分主要包括光源、镜头、工业相机以及图像采集卡，图像处理部分则是由图像处理软件构成的。
3、光源：（光可分为可见光和不可见光，它直接影响输入数据的质量和应用效果）
照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。
背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像。
前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装。
结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息。
频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。
4、镜头选择应注意：①焦距②目标高度 ③影像高度 ④放大倍数 ⑤影像至目标的距离 ⑥中心点 /节点⑦畸变
5、工业相机：选择合适的工业相机是整个机器视觉系统非常重要的一步
常见的分类：按成像色彩划分，可分为彩色相机和黑白相机；按分辨率划分，像素数在38万以下的为普通型，像素数在38万以上的高分辨率型；按光敏面尺寸大小划分，可分为1/4、1/3、1/2、1英寸相机；按扫描方式划分，可分为行扫描相机（线阵相机）和面扫描相机（面阵相机）两种方式；（面扫描相机又可分为隔行扫描相机和逐行扫描相机）；按同步方式划分，可分为普通相机（内同步）和具有外同步功能的相机等。
常见的品牌：德国Optronis、瑞士PhotonFocus、美国ISG、德国Smartek等
6、图像采集卡：图像采集卡主要是由视频输入、A/D转换、时序及采集控制、图像处理、总线接口及控制、输出及控制等几大模块构成的。根据机器视觉系统中工业相机种类的不同，在选择图像采集卡时也应有所不同。例如：相机若是黑白的，可以选择黑白图像采集卡，当然，由于彩色图像采集卡也可以采集同灰度级别的黑白图像，因此，也可以选择彩色图像采集卡。但是，若相机为彩色的，就只能选择彩色图像采集卡；另外，相机若是模拟相机，所采用的图像采集卡也相应的是模拟图像采集卡。而与数字相机所配套使用的图像采集卡，则应是数字图像采集卡；还有，线扫描图像采集卡既支持线扫描相机，又支持面扫描相机。而面扫描图像采集卡一般只支持面扫描相机，而不支持线扫描相机。还有其他注意事项。
7、机器视觉系统实际应用领域：
军事： 航空着陆姿势、起飞状态；弹道/火箭喷射、子弹出膛等。
科学研究： 结晶；PIV的流体、粒子研究；燃烧、敷层过程测量。
生产领域：产品喷溅、封装、压轧、采掘；机械运转动作分析或故障诊断等。
生物：运动学、生物力学；生物运动分析：人体、动物动作分析；康复物理治疗等。
医疗：医疗器具、细胞、瓣膜运动；出血观察；吞咽、呼吸道鞭毛运动等。
还有可以应用在体育、运动、汽车等其他领域
湖南科天健是从事机器视觉领域的光电技术公司，希望为大家提供专业的机器视觉解决方案。

3, 机器视觉技术与应用主要有哪些？

机器视觉系统主要具有三大应用功能：
第一是定位功能，能够自动判断感兴趣的物体、产品在什么位置，并将位置信息通过一定的通讯协议输出，此功能多用于全自动装配和生产，如自动组装、自动焊接、自动包装、自动灌装、自动喷涂，多配合自动执行机构（机械手、焊枪、喷嘴等）。
第二是测量功能，也就是能够自动测量产品的外观尺寸，比如外形轮廓、孔径、高度、面积测量等。
第三是缺陷检测功能，这是视觉系统用的最多的一项功能，它可以检测产品表面的相关信息，如：包装正误，包装是否正确、印刷有无错误、表面有无刮伤或颗粒、破损、有无油污、灰尘、塑料件有无穿孔、雨雾注塑不良等。

4, 机器视觉技术的应用现状

机器视觉可以用在工业上，如自动化生产线，还可以用在医疗上+智能生活等等
视觉龙VD200配合EPSON机械手玩具定位应用
现场有两个振动盘，振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘2中，振动盘2作用是把玩偶从反面振动为正面。视觉龙的VD200视觉定位系统通过判断玩偶正反面，把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人，机器人收到坐标后运动抓取产品，当振动盘中有很多玩偶处于反面时，VD200视觉系统需判断反面玩偶数量，当反面玩偶数量过多时，VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。
视觉龙VD200配合HBR机器人视觉引导对位应用
本项目为视觉龙的VD200视觉定位系统配合HBR机械手，识别刀片正反取放定位。

5, 机器视觉技术在中国的发展状况

在中国，机器视觉技术的应用开始于90年代，因为行业本身就属于新兴的领域，再加上机器视觉产品技术还不够普及，导致在很多行业的应用基本处于空白状态，即便是有，也只是低端方面的应用。
目前在我国随着配套基础建设的完善，技术、资金的积累，各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、只能话需求开始广泛出现。国内有关大专院校、研究所和企业近年来在图像和机器视觉技术领域进行了大胆的尝试，逐步开始了工业现场的应用。
但由于供应、核心技术、价格等诸多因素，国内的市场一直处于缓慢的发展状态。即使像芬兰TVI相机、德国NET相机等全球第一的机器视觉厂商，进入中国多年，业绩和市场占有率也不断逐年递增，但也只是在国内少数的企业中应用，总体销售额还是和美国、欧洲，甚至日本都无法相比。
这一原因，无不和中国的特殊情况有关。首先，外国的机器视觉厂商还没有完全对国内的情形所了解，只是清楚市场是巨大的，却忽视了国内的文化，特别是中国企业发展中的特殊需求与企业文化。然而，国内，特别是珠三角劳动力的低廉和器材初期投入的相比落差，造成了企业的疑虑。
机器视觉无疑是个处于上升时期的朝阳产业。造就中国机器视觉市场发展的最大动力是中国经济的长期高速增长，“世界工厂”的成熟和产品结构的高度化。当市场达到一定的规模，供求关系就会象滚雪球一样产生倍数效应。应该说现在的从业者做得都很辛苦，按市场规律办事，相信绝大多数的企业和个人会得到相应的回报。既然中国将成为“世界工厂”，那么真正买单的应该会是全世界的消费者。

相关概念

相机

照相机简称相机，是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备。很多可以记录影像设备都具备照相机的特征。医学成像设备、天文观测设备等等。照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后，被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像，经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像，这种技术称为摄影术。

采集卡

采集卡主要是捕获外界光电、视频、音频等模拟信号并将其数字化导入计算机进行数字处理的捕获设备，主要用图像采集卡、视频采集卡、音频采集卡（比如声卡）、数据采集卡等。是可以对模拟视频信号进行采集、量化和编码的设备。视频采集卡分为广播级视频采集卡、专业级视频采集卡、民用级视频采集卡，他们的区别主要是采集的图像指标不同。由于数据采集卡等工业采集卡并不常用，因此，一般采集卡默认为静态图像采集卡、动态视频采集卡。所以采集卡又称视频捕捉卡，用它可以获取数字化视频信息，并将其存储和播放出来。很多视频采集卡能在捕捉视频信息的同时获得伴音，使音频部分和视频部分在数字化时同步保存、同步播放。视频采集卡，英文全称为：“Video Capture Card”，其功能是将视频信号和音频信号采集到电脑中，以数据文件的形式保存在硬盘上。

图像

影像，是人对视觉感知的物质再现。影像可以由光学设备获取，如照相机、镜子、望远镜及显微镜等；也可以人为创作，如手工绘画图像等。图像可以记录、保存在纸质媒介、胶片等等对光信号敏感的介质上。通过专业设计的影像，可以发展成人与人沟通的视觉语言，也可以了解世界美术中大量的平面绘画、立体雕塑与建筑。

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