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2014-01-02 14:11 |
機(jī)器視覺概述
機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分 CMOS 和CCD 兩種）將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動(dòng)作。 uuxVVgWp{
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機(jī)器視覺的發(fā)展 Rw|'LaW
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如今，中國正成為世界機(jī)器視覺發(fā)展最活躍的地區(qū)之一，應(yīng)用范圍涵蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事、航天、氣象、天文、公安、交通、安全、科研等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)。其重要原因是中國已經(jīng)成為全球制造業(yè)的加工中心，高要求的零部件加工及其相應(yīng)的先進(jìn)生產(chǎn)線，使許多具有國際先進(jìn)水平的機(jī)器視覺系統(tǒng)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也進(jìn)入了中國。 tJybR"NQ
經(jīng)歷過長期的蟄伏，2010年我國機(jī)器視覺市場迎來了爆發(fā)式增長。據(jù)《2013-2017年中國機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測分析報(bào)告》[1]數(shù)據(jù)顯示當(dāng)年，我國機(jī)器視覺市場規(guī)模達(dá)到8.3億元，同比增長48.2%，其中智能相機(jī)、軟件、光源和板卡的增長幅度都達(dá)到了50%，工業(yè)相機(jī)和鏡頭也保持了40%以上的增幅，皆為2007年以來的最高水平。 %pxO< O
2011年，我國機(jī)器視覺市場步入后增長調(diào)整期。相較2010年的高速增長，雖然增長率有所下降，但仍保持很高的水平。2011年中國機(jī)器視覺市場規(guī)模為10.8億元，同比增長30.1%，增速同比2010年下降18.1個(gè)百分點(diǎn)，其中智能相機(jī)、工業(yè)相機(jī)、軟件和板卡都保持了不低于30%的增速，光源也達(dá)到了28.6%的增長幅度，增幅遠(yuǎn)高于中國整體自動(dòng)化市場的增長速度。前瞻網(wǎng)認(rèn)為電子制造行業(yè)仍然是拉動(dòng)需求高速增長的主要因素。2011年機(jī)器視覺產(chǎn)品電子制造行業(yè)的市場規(guī)模為5.0億人民幣，增長35.1%。市份額達(dá)到了46.3%。電子制造、汽車、制藥和包裝機(jī)械占據(jù)了近70%的機(jī)器視覺市場份額。 ]A x z}:
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機(jī)器視覺基本構(gòu)造 zg H(/@P
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一個(gè)典型的工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)包括：光源、鏡頭、 相機(jī)（包括CCD相機(jī)和COMS相機(jī)）、圖像處理單元（或圖像捕獲卡）、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊 / 輸入輸出單元等。 bK.*v4 RG
系統(tǒng)可再分為 fvcS=nRQv
一、采集和分析分開的系統(tǒng)。 0{g*\W*+~
主端電腦（Host Computer) Bp3E)l
影像擷取卡（Frame Grabber)與影像處理器 &!OEd ]
影像攝影機(jī) DzQ
CCTV鏡頭 DY9]$h*y
顯微鏡頭 I/%v`[
照明設(shè)備 6pSi-FH
Halogen光源LED光源 fCwE1r *^
高周波螢光燈源 fx(h fz
閃光燈源 !?(7g2NP)
其他特殊光源 8;V9%h`P>
影像顯示器 _'LZf=V0
LCD m3TR}=n
機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng) ZZ7qSyB s?
PLC、PC-Base控制器 __2<v?\
精密桌臺(tái) h%krA<G9
伺服運(yùn)動(dòng)機(jī)臺(tái) LP=j/qf|
二、采集和分析一體的系統(tǒng) 6,a H[ >W
智能相機(jī)（圖像采集和分析一體） _$ivN!k
其他配套外圍設(shè)備：光源、顯示、PLC控制系統(tǒng)等等。 ;4[[T%&v
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機(jī)器視覺工作原理 n{FjFlX2=
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機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格 / 不合格、有 / 無等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別功能。 ~/]]H;;^u
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機(jī)器視覺前景展望 iN[x
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由于機(jī)器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動(dòng)處理，也易于同設(shè)計(jì)信息以及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，人們將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。 w?8SQI,~X
但是機(jī)器視覺技術(shù)比較復(fù)雜，最大的困難在于人的視覺機(jī)制尚不清楚。人可以用內(nèi)省法描述對某一問題的解題過程，從而用計(jì)算機(jī)加以模擬。但盡管每一個(gè)正常人都是“視覺專家”，卻不可能用內(nèi)省法來描述自己的視覺過程。因此建立機(jī)器視覺系統(tǒng)是十分困難的任務(wù)。 C/IF~<B
可以預(yù)計(jì)的是，隨著機(jī)器視覺技術(shù)自身的成熟和發(fā)展，它將在現(xiàn)代和未來制造企業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
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