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工业机器视觉在不同环境下的开发与应用

【摘要】:如今,机器视觉系统已经能够在各种不同环境下工作,成为很多“机器”的重要组成部分。简单来说,机器视觉就是用机器代替人眼来做各种测量和判断。在生产线上,人工的测量和判断会产生疲劳和错误,而个体之间的差异等也会导致误差,但机器却不知疲倦,一直稳定地运行,能得到精确且具有重复性的结果。

视觉(vision)是人类获取外界信息最主要的方式。科学研究表明,人类从外界接收的各种信息中,超过80%是通过视觉获得的。通过视觉,我们可以感知外界物体的大小、明暗、颜色、动静等信息,这使我们可以在不需要进行身体接触的情况下,直接和周围环境进行交互。正因为如此,自从数字计算机出现以后,人们就不断地尝试将视觉感知赋予机器,让机器可以更直接地“观察”世界。在不断尝试的过程中,人类取得了巨大的成功。如今,机器视觉系统已经能够在各种不同环境下工作,成为很多“机器”的重要组成部分。

机器视觉(Machine Vision)技术是一门涉及计算机科学、图像处理模式识别人工智能,以及信号处理光学机械等诸多领域的交叉学科,主要涉及在工业环境下,如何对输入的图像信息进行自动提取,进而对图像内容给予解释,信息的内容包括三维模型、照相机位置、目标检测与识别,以及图像内容的分组与搜索等。其实现的路径包括模拟人类视觉、使用数据和统计方法,或者利用几何关系解决问题等。简单来说,机器视觉就是用机器代替人眼来做各种测量和判断。在生产线上,人工的测量和判断会产生疲劳和错误,而个体之间的差异等也会导致误差,但机器却不知疲倦,一直稳定地运行,能得到精确且具有重复性的结果。(www.chuimin.cn)

近年来,在算法方面,计算机视觉的算法发展迅速(详见本章的1.4小节);在硬件方面,工业摄像机和智能相机等传感技术、ARM和FPGA等嵌入式硬件技术也得到了很大提升;随着工业自动化的推广,机器视觉的功能及应用范围逐渐得到完善。