机器视觉技术及应用探析

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：机器视觉，即采用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉技术比较复杂，最大的困难在于人的视觉机制尚不清楚。可以预计的是，随着机器视觉技术自身的成熟和发展，它将在现代和未来制造企业中得到越来越广泛的应用。本章在介绍机器视觉系统组成、相关算法的基础上，重点介绍了机器视觉在人脸识别以及工业领域的应用。

视觉是人观察世界认识世界的重要手段。据统计，人类从外部世界获得的信息80%是由视觉获取的。这说明视觉信息的重要性。随着信息技术的发展，我们期望给予计算机以人类视觉的功能。虽然随着摄像技术的进步，计算机所能获取的图像清晰度已经超过人眼，但是计算机还未能像生物一样高效、灵活地使用视觉。自从20世纪50年代以来，视觉理论和技术得到了迅速发展，这使计算机像人类一样高效的使用视觉分析世界成为可能。

机器视觉，即采用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指使用光学非接触式感应设备（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）抓取真实场景中的图像，然后将该图像传送至处理单元，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，进行尺寸、形状、颜色等的判别，进而根据判别的结果控制现场的设备动作。机器视觉伴随计算机技术、现场总线技术的发展，技术日臻成熟，已是现代加工制造业不可或缺的产品，广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。机器视觉的引入，代替传统的人工检测方法，极大地提高了投放市场的产品质量，提高了生产效率。

由于机器视觉系统可以快速获取大量信息，而且易于自动处理，也易于同设计信息以及加工控制信息集成，因此，在现代自动化生产过程中，人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。

机器视觉技术比较复杂，最大的困难在于人的视觉机制尚不清楚。人可以用内省法描述对某一问题的解题过程，从而用计算机加以模拟，但人却无法用内省法来描述自己的视觉过程，因此建立机器视觉系统是十分困难的任务。

可以预计的是，随着机器视觉技术自身的成熟和发展，它将在现代和未来制造企业中得到越来越广泛的应用。

机器视觉技术是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。本章在介绍机器视觉系统组成、相关算法的基础上，重点介绍了机器视觉在人脸识别以及工业领域的应用。

机器视觉技术及应用探析

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