雜談機器視覺系統
發布日期:
2021-09-29

? ? ? 機器視覺,就是用機器代替人眼,來做測量和判斷。本質上,機器視覺是圖像分析技術在工廠自動化中的應用,通過使用光學系統、工業數字相機和圖像處理工具,來模擬人的視覺能力,并做出相應的決策,最終通過指揮某種特定的裝置執行這些決策。

? ? ? 在自動化生產過程中,機器視覺已經開始慢慢取代人工視覺,尤其是在工況檢測、成品檢驗、質量控制等領域,應用廣泛,隨著工業4.0時代的到來,這一趨勢不可逆轉。

為什么要用機器視覺替代人工視覺

原因有很多,以下列出較主要的幾點:

1、從生產效率的角度來說,由于操作工在長時間工作下容易疲憊,人工視覺質量效率低下且精度不高,而機器視覺可以大大提高生產效率和自動化程度。

2、從成本控制的角度來說,培訓一個合格的操作工需要企業管理者花費大量的人力物力,然而單純的培訓還遠遠不夠,后續還需要花費大量的時間,使操作工的水平在實踐中得到提升。而機器視覺系統只要設計、調試和操作得當,可以在很長一段時間內不間斷使用,同時確保生產效果。

3、在某些特殊工業環境中實施工況檢測,如焊接、火藥制造等,人工視覺可能會對操作工的人身安全造成威脅,而機器視覺從某種程度上有效地規避了這些風險。

機器視覺系統的構成模塊

? ? ? ?一個完整的機器視覺系統一般由光學系統(光源、鏡頭、工業相機)、圖像采集單元、圖像處理單元、執行機構及人機界面等模塊組成,所有功能模塊相輔相成,缺一不可。

照明(光源):照明是影響機器視覺系統輸入的重要因素,光源系統的設計至關重要,直接關系到輸入數據,即圖像的質量和應用效果。

鏡頭:鏡頭是機器視覺系統中的重要組件,其作用是光學成像。

工業相機:在機器視覺系統中工業相機必不可少,它就像人眼一樣,用來捕獲圖像。

圖像采集單元:圖像采集單元中最重要的元件是圖像采集卡,它是圖像采集單元與圖像處理單元的接口,用來將采集到的圖像進行數字化,并輸入、存儲到計算機中。

?執行機構與人機界面:在完成圖像采集和處理工作之后,需要將圖像處理的結果輸出,并做出與結果相匹配的動作,如剔廢、報警等,并通過人機界面顯示生產信息。

機器視覺系統的原理:通過光學系統,將需要拍攝的目標轉換成為圖像信號,再將圖像信號傳送至圖像采集卡,并根據像素分布、亮度、顏色等信息,轉換成為數字信號。

? ? ? ?圖像處理單元對這些數字信號進行有效地運算并獲得拍攝目標的特征值,從而根據判別的結果來指揮設備進行相對應的動作。

隨著人工智能技術的廣泛應用,機器視覺系統一定會更多和行業應用結合,給很多細分產業提供更適合行業應用的視覺解決方案.


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