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機(jī)器視覺(jué)科技逐漸成熟 應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛

2021-07-01 08:59:25 來(lái)源:儀表網(wǎng) 閱讀量:6031

  機(jī)器視覺(jué)系包括了鏡頭、照明系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。對(duì)于每一個(gè)應(yīng)用,都需要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行速度和圖像處理速度、彩色或黑白攝像機(jī)的使用、檢測(cè)目標(biāo)的大小或檢測(cè)目標(biāo)是否存在缺陷、視野、分辨率和對(duì)比度。
 
  機(jī)器視覺(jué)是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品(即圖像攝取裝置,分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統(tǒng),得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息,根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
 
  機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等行業(yè)??梢哉f(shuō),它已經(jīng)滲透到我們生活、生產(chǎn)、工作的方方面面。從功能上來(lái)看,典型的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以分為:圖像采集部分、圖像處理部分和運(yùn)動(dòng)控制部分。
 
  視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)兩大部分。
 
  視覺(jué)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的課題,不僅要考慮到程序設(shè)計(jì)的最優(yōu)化,還要考慮到算法的有效性,及其能否實(shí)現(xiàn),在軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中要考慮到可能出現(xiàn)的問(wèn)題。視覺(jué)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)完成還要對(duì)其魯棒性進(jìn)行檢測(cè)和提高,以適應(yīng)復(fù)雜的外部環(huán)境。
 
  視覺(jué)系統(tǒng)的硬件主要由鏡頭、攝像機(jī)、圖像采集卡、輸入輸出單元、控制裝置構(gòu)成。一套視覺(jué)系統(tǒng)的好壞則分別取決于攝像機(jī)像素的高低,硬件質(zhì)量的優(yōu)劣,更重要的是各個(gè)部件間的相互配合和合理使用。
 
  工作原理
 
  機(jī)器視覺(jué)硬件主要包括圖像獲取和視覺(jué)處理兩部分,而圖像獲取由視覺(jué)傳感器、照明系統(tǒng)、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和幀存儲(chǔ)器等組成。機(jī)器人視覺(jué)通過(guò)視覺(jué)傳感器獲取環(huán)境的二維圖像,并通過(guò)視覺(jué)處理器進(jìn)行分析和解釋?zhuān)M(jìn)而轉(zhuǎn)換為符號(hào),讓機(jī)器人能夠辨識(shí)物體,并確定其位置。
 
  應(yīng)用現(xiàn)狀
 
  在國(guó)外,機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用普及主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子行業(yè),其中大概40%-50%都集中在半導(dǎo)體行業(yè)。具體如PCB印刷電路:各類(lèi)生產(chǎn)印刷電路板組裝技術(shù)、設(shè)備;單、雙面、多層線路板,覆銅板及所需的材料及輔料;輔助設(shè)施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件;電子封裝技術(shù)與設(shè)備;絲網(wǎng)印刷設(shè)備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝:SMT工藝與設(shè)備、焊接設(shè)備、測(cè)試儀器、返修設(shè)備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑等;再流焊機(jī)、波峰焊機(jī)及自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備。電子生產(chǎn)加工設(shè)備:電子元件制造設(shè)備、半導(dǎo)體及集成電路制造設(shè)備、元器件成型設(shè)備、電子工模具。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)還在質(zhì)量檢測(cè)的各個(gè)方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,并且其產(chǎn)品在應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位。除此之外,機(jī)器視覺(jué)還用于其他各個(gè)領(lǐng)域。
 
  而在中國(guó),視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)始于90年代,因?yàn)樾袠I(yè)本身就屬于新興的領(lǐng)域,再加之機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品技術(shù)的普及不夠,導(dǎo)致以上各行業(yè)的應(yīng)用幾乎空白。目前國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)大多為國(guó)外品牌。國(guó)內(nèi)大多機(jī)器視覺(jué)公司基本上是靠代理國(guó)外各種機(jī)器視覺(jué)品牌起家,隨著機(jī)器視覺(jué)的不斷應(yīng)用,公司規(guī)模慢慢做大,技術(shù)上已經(jīng)逐漸成熟。
 
  隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,3D機(jī)器視覺(jué)也開(kāi)始進(jìn)入人們的視野。3D機(jī)器視覺(jué)大多用于水果和蔬菜、木材、化妝品、烘焙食品、電子組件和醫(yī)藥產(chǎn)品的評(píng)級(jí)。它可以提高合格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力,在生產(chǎn)過(guò)程的早期就報(bào)廢劣質(zhì)產(chǎn)品,從而減少了浪費(fèi)節(jié)約成本。這種功能非常適合用于高度、形狀、數(shù)量甚至色彩等產(chǎn)品屬性的成像。
 
  在行業(yè)應(yīng)用方面,主要有制藥、包裝、電子、汽車(chē)制造、半導(dǎo)體、紡織、煙草、交通、物流等行業(yè),用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)取代人工,可以提供生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如在物流行業(yè),可以使用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行快遞的分揀分類(lèi),不會(huì)出現(xiàn)大多快遞公司人工進(jìn)行分揀,減少物品的損壞率,可以提高分揀效率,減少人工勞動(dòng)。
 

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