機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產品將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現(xiàn)場的設備動作。 由于機器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動處理，也易于同設計信息以及及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動化生產過程中，人們將機器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗和質量控制等領域。機器視覺系統(tǒng)的特點是提高生產的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺；同時在大批量工業(yè)生產過程中，用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以人大提高生產效率和生產的自動化程度。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎技術。 半導體行業(yè)是最先利用機器視覺技術進行檢測的行業(yè)，其他行業(yè)也隨之而來。作為生產機械的OEM的設計工程師，最基本的問題就是：“我是要檢測這個部件還是整個這個產品”。檢測可以得到高質量的產品，但是也會有這樣的事實存在：檢測成本或者產品質量要求并不需要這樣的檢測。比如說牙簽，假設每一個裝有500個牙簽的盒子里有一兩個不合恪，大多數人都不會怎么擔心。但是對于很多產品，假如前面的盒了里裝的不是牙簽，而是針頭，試想不合格品可能會帶來什么樣的后果，所以產品功能性的檢測都是不可缺少的，即使只是外觀檢測，要證明內在的品質也必須要做到無缺陷。因此，為了達到這個目的，許多OEM將機器視覺使用到他們將要賣給用戶的系統(tǒng)中。機器視覺能夠為整個系統(tǒng)增值，表現(xiàn)在三個方面：提高生產效率，提高制造過程的精確性，減少成本。 那么，對于一個設計工程師來說，怎么樣才能知道機器視覺是否適合他的系統(tǒng)呢?盡管最早的最基本的機器視覺系統(tǒng)在20世紀70年代引入，工業(yè)就將其視為主流應用。這就導致設計工程師要考慮它是否合適他們的應用，同時要考慮利用機器視覺檢測的成本與其所能帶來的利潤。 高復雜度產品行業(yè)，比如說半導體行業(yè)和電子行業(yè)，由于它們的復雜性和小型化，從傳統(tǒng)上推動著機器視覺市場的發(fā)展。但是如今，所有產業(yè)，包括自動化、制藥、造紙等等都依靠機器視覺系統(tǒng)檢測產品以提高產品質量。工業(yè)專家們預言：在未來的20年到50年，機器視覺將成為橫跨所有行業(yè)的通用性技術，幾乎所有出產的產品部會由機器視覺系統(tǒng)來檢測。 使用機器視覺系統(tǒng)有以下五個主要原因： 精確性——由于人眼有物理條件的限制，在精確性上機器有明顯的優(yōu)點。即使人眼依靠放大鏡或顯微鏡來檢測產品，機器仍然會更加精確，因為它的精度能夠達到千分之一英寸。 重復性——機器可以以相同的辦法一次一次的完成檢測工作而不會感到疲倦。與此相反，人眼每次檢測產品時都會有細微的不同，即使產品是完全相同的。 速度——機器能夠更快的檢測產品。特別是當檢測高速運動的物體時，比如說生產線上，機器能夠提高生產效率。 客觀性——人眼檢測還有一個致命的缺陷，就是情緒帶來的主觀性，檢測結果會隨工人心情好壞產生變化，而機器沒有喜怒哀樂，檢測的結果自然非?？捎^可靠。 成本——由于機器比人快，一臺自動檢測機器能夠承擔好幾個人的任務。而且機器不需要停頓、不會生病、能夠連續(xù)工作，所以能夠極大的提高生產效率。 這個系統(tǒng)其中主要包括：照明光源、工件放置（夾具）、相機、位置傳感器、控制邏輯、以及圖像采集卡，圖像處理軟件、技術支持。 典型的基于PC的視覺系統(tǒng)通常由如圖1．1．1所示的幾部分組成：
①、相機與鏡頭一這部分屬于成像器件，通常的視覺系統(tǒng)都是由一套或者多套這樣的成像系統(tǒng)組成，如果有多路相機，可能由圖像采集卡切換來獲取圖像數據，也可能由同步控制同時獲取多相機通道的數據。根據應用的需要相機可能是輸出標準的單色視頻（RS-170／CClR）、復合信號（Y／C）、RGB信號，也可能是非標準的逐行掃描信號、線掃描信號、高分辨率信號等。
②、光源－－作為輔助成像器件，對成像質量的好壞往往能起到至關重要的作用，各種形狀的LED燈、高頻熒光燈、光纖鹵素燈等都容易得到。
③傳感器－－通常以光纖開關、接近開關等的形式出現(xiàn)，用以判斷被測對象的位置和狀態(tài)，告知圖像傳感器進行正確的采集。
④、圖像采集卡一通常以插入卡的形式安裝在PC中，圖像采集卡的主要工作是把相機輸出的圖像輸送給電腦主機。它將來自相機的模擬或數字信號轉換成一定格式的圖像數據流，同時它可以控制相機的一些參數，比如觸發(fā)信號，曝光／積分時間，快門速度等。圖像采集卡通常有不同的硬件結構以針對不同類型的相機，同時也有不同的總線形式，比如PCI、PCI64、Compact PCI，PCI04，lSA等。
⑤、PC平臺一電腦是一個PC式視覺系統(tǒng)的核心，在這里完成圖像數據的處理和絕大部分的控制邏輯，對于檢測類型的應用，通常都需要較高頻率的CPU，這樣可以減少處理的時間。同時，為了減少工業(yè)現(xiàn)場電磁、振動、灰塵、溫度等的干擾，必須選擇工業(yè)級的電腦。
⑥、視覺處理軟件機器視覺軟件用來完成輸入的圖像數據的處理，然后通過一定的運算得出結果，這個輸出的結果可能是PASS／FAIL信號、坐標位置、字符串等。常見的機器視覺軟件以C／C++圖像庫，ActiveX控件，圖形式編程環(huán)境等形式出現(xiàn)，可以是專用功能的（比如僅僅用于LCD檢測，BGA檢測，模版對準等），也可以是通用目的的（包括定位、測量、條碼／字符識別、斑點檢測等）。
⑦、控制單元（包含I／O、運動控制、電平轉化單元等）一一旦視覺軟件完成圖像分析（除非僅用于監(jiān)控），緊接著需要和外部單元進行通信以完成對生產過程的控制。簡單的控制可以直接利用部分圖像采集卡自帶的I／O，相對復雜的邏輯／運動控制則必須依靠附加可編程邏輯控制單元／運動控制卡來實現(xiàn)必要的動作。
上述的7個部分是一個基于PC式的視覺系統(tǒng)的基本組成，在實際的應用中針對不同的場合可能會有不同的增加或裁減。
粵公網安備 44030502003194號
