机器视觉的基本原理及应用

机器视觉的基本原理及应用机器视觉是配备有传感视觉仪器（如自动对焦相机或传感器）的检测机器，主要研究计算机来模拟认得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。其中光学检测仪器占有比重非常高，可用于检测出各种产品的缺陷，或者用与判断并选择出物体，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。是计算机视觉中最具有产业化的部分，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。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、图像的处理和分析、输出或显示。系统可再细分为主端电脑（HostComputer）影像撷取卡（FrameGrabber）与影像处理器影像摄影机（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，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“带路机器狗”。