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帶你認(rèn)知機(jī)器視覺

隨著工業(yè)4.0時代的到來，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，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)流程自動化和質(zhì)量改進(jìn)的正確選擇等。

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。

為了更好地理解機(jī)器視覺，下面，我們以啤酒廠采用的填充液位檢測系統(tǒng)為例來進(jìn)行說明：

▲圖1 啤酒瓶填充液位檢驗(yàn)示例

當(dāng)每個啤酒瓶移動經(jīng)過檢測傳感器時，檢測傳感器將會觸發(fā)視覺系統(tǒng)發(fā)出頻閃光，拍下啤酒瓶的照片。采集到啤酒瓶的圖像并將圖像保存到內(nèi)存后，視覺軟件將會處理或分析該圖像，并根據(jù)啤酒瓶的實(shí)際填充液位發(fā)出通過-未通過響應(yīng)。如果視覺系統(tǒng)檢測到一個啤酒瓶未填充到位，即未通過檢測，視覺系統(tǒng)將會向轉(zhuǎn)向器發(fā)出信號，將該啤酒瓶從生產(chǎn)線上剔除。操作員可以在顯示屏上查看被剔除的啤酒瓶和持續(xù)的流程統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

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)百個甚至數(shù)千個元件進(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環(huán)境的威脅。

機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成

圖像獲取：光源、鏡頭、相機(jī)、采集卡、機(jī)械平臺

圖像處理與分析：工控主機(jī)、圖像處理分析軟件、圖形交互界面。

判決執(zhí)行：電傳單元、機(jī)械單元