机器视觉的基本原理及应用方向

2016-06-23 11:59:39 guanliyuan 3133

       机器视觉是配备有传感视觉仪器(如自动对焦相机或CCD传感器 )的检测机器(设备),使用计算机来模拟人类视觉功能从客观事物图像中提取信息,进行处理并加以理解,最终用于实际检测,测量和控制,记录存储。其中光学检测仪器占有比重很高,可用于检测出各种产品的缺陷,或者判断并选择,或者用来测量尺寸等,应用在自动化生产线上对物料进行校准与定位。主要大量应用于工厂自动化检测及机器人产业等。


机器视觉的基本原理

  机器视觉系统是指用电脑来实现人类的视觉功能,也就是用电脑来实现对客观的三维世界的识别。按现在的理解,人类视觉系统的感受部分是视网膜,它是一个三维采样系统。三维物体的可见部分投影到网膜上,人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理解。所谓三维理解是指对被观察物件的形状、尺寸、离开观察点的距离、质地和运动特征(方向和速度)等的理解和分析。 

机器视觉的系统


 机器视觉系统主要由三部分组成:图像的获取(工业相机或者视频源)、图像的处理和分析、输出或显示。


  系统可再细分为

  电脑主机(Host Computer)

  影像捕捉卡(Frame Grabber)与影像处理器

  工业影像摄影机 (CCTV镜头、显微镜头)

  照明设备 (高周波萤光灯源、LED光源、Halogen卤素灯光源、闪光灯源、其他特殊光源)

  影像显示器 (LCD)

  机构及控制系统 (PLC、精密桌台、PC-Base控制器、伺服运动机台)

机器视觉的特点

  (1)机器视觉是一项综合技术,其中包括数字图像处理技术,机械工程技术,控制技术,电光源照明技术,光学成像技术,传感器技术,模拟与 数字视频技术,计算机硬件技术,人机接口技术 等这些技术在机器视觉中式并列关系,相互协调 应用才能构成一个成功的工业机器视觉应用系统。

  (2)机器视觉更强调实用性,要求能够适应工业 生产中恶劣的环境,要有合理的性价比,要有通 用的工业接口,能够由普通工作来操作,有较高 的容错能力和安全性,不会破坏工业产品,必须有较强的通用性和可移植性。

  (3)对机器视觉工程师来说,不仅要具有研究数学理论和编制计算机软件的能力,更需要的是光, 机,电一体化的综合能力。

  (4)机器视觉更强调实时性,要求高速度和高精 度,因而计算机视觉和数字图像处理中的许多技 术目前还难以应用于机器视觉,他们的发展速度 远远超过其在工业生产中的实际应用速度。

视觉传感器的关键技术。

    1、光照照明技术

  2、光学镜头

  3、CCD摄像机

  4、图像采集卡

  5、视觉传感器


机器视觉的应用成果

    (1)工业上的应用,生产线上部件安装,自动焊接,切割加工;大规模集成电路生产线上自动连接引线,对准芯片和封装;石油,煤矿等钻探中数据流自动监测和滤波;在纺织。印染业进 行自动分色,配色。

  (2)在各类检验检测,监视中的应用,如检查印刷底板的裂痕,短 路及不合格的连接部,检查标签文字标记,玻璃产品的裂痕和气泡等。

  (3)在商业上的安防应用,自动巡视商店或其他重要场所门廊,自动跟踪可疑的人并及时报警。

  (4)在遥感方面,自动制图,卫星图像与地 形图对准,自动测绘地图;国土资源管理,如森林,水面,土壤的管理等,还可以对环境, 火警自动检测

  (5)医学方面 对染色体切片,癌细胞切片,X 射线图像,超声波图像的自动检查,进而自动 诊断等。

  (6)军事方面 自动件事军事目标,自动发现,跟踪运动目标,自动巡航目标和确定距离。

  (7)残疾人引路 如为盲人带路的“带路机器人”。


标签: 机器视觉