201510摘要木篇文章首要介绍机器视觉的概念、结构、对开展情况的具体阐明,例如：光源，光学镜头，照和机等。机器视觉对农业，制作业,医学等其他运用范畴进行了剖析。木文也评论了当时在一些范畴中机器视觉呈现的问题和一些处理办法。最终还针对机器视觉运用的技能和开展远景进行了评论。要害词：机器视觉；实践运用；开展远景导言机器视觉体系是一种非触摸式的光学传感体系，它一起集成软硬件，能够口动地从所收集到的图画中获取信息或许发生操控动作。简言Z,机器视觉便是用机器代替人眼來做丈量和判别。机器视觉体系可前进牛产线的柔性和口动化程度,在一些不适宜人作业业的风险作业环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉來代替人工视觉；一起在大批量工业出产过程中，因为人的片面效果，形成人工视觉查看产品质量功率低耳精度不高，用机器视觉办法检测能够大大前进出产功率和出产的口动化程度。而凡机器视觉易于完成信息集成，是完成计算机集成制作的根底技能。机器视觉体系能够快速获取许多信息，而且易于口动处理，也易于同规划信息以及加工操控信息集成，因而，在现代口动化出产过程中，人们将机器视觉体系广泛地用于工况监督、制品查验和质量操控等范畴。机器视觉现已越來越深化人们的日子，它涉及到医学、军事、教育、工业及安全等许多职业。一起，他也是一门交叉学科，包含了物理、机械、电了、计算机、软件工程及图画处理等许多学科。机器视觉从上世纪50年代开端开展，到70年代开端呈现了视觉体系，80年代中期，全球开端掀起了机器视觉热。现在，机器视觉在我国也得到了很大的开展，现在现已成为我国的一门新兴工业。机器视觉体系及其作业原理11机器视觉体系组成块、数字图画处模块和机械控方针光源光学•成像体系典型机器视觉运用体系单元组成。其屮照明、镜头、相机选取的好坏是决议机器视觉体系胜败的要害。卤素灯荧光灯LED光源运用寿命5OOO-7OOOI15000-700011000Xh亮度运用多个LED抵达很亮响应速度发热人，儿乎发热少，分散发热少，波长町没仃光亮度性好，适宜大以依据用处选特征和色温的变面枳均匀照择，制作形状方化，廉价射，较廉价便，运转本钱低,耗电小从原理上机器视觉体系首要由三部分组成：图画的收集、图画的处理和剖析、输出或显现。一个典型的机器视觉体系应该包含光源、光学体系、图画捕捉体系、所示。从小咱们能够看出机器视觉是一项归纳技能，其屮包含数字图画处理技能、机械工程技能、操控技能、光源照明技能、光学成像技能、传感器技能、模仿与数字视频技能、计算机软硬件技能、人机接口技能等。只要这些技能的彼此和谐运用才干构成一个完好的机器视觉运用体系。机器视觉运用体系的要害技能首要体现在光源照明、光学镜头、摄像机（CCD）、图画釆集卡、图画信号处理以及执行组织等。如图2所示。机器视觉的结构以下别离就各方面打开论说。一个简略的机器视觉体系一般由照明、镜头、相机、图画收集卡和图画处理捕捉体系被检测H标CCD摄像机图象收集卡匚业计算机操控组织照明光源照明技能对机器视觉体系功用的好坏有着至关重要的效果。光源应该具有下的特征：尽可能杰出方针的特征，在物体需求检测的部分与非检测部分之间尽可能发生显着的差异，添加对比度；确保满足的亮度和稳定性；物置的改变不该影响成像的质量。机器视觉运用体系屮一般运用透射光和反射光。关于反射光情分考虑光源和光学镜头的相对方位、物体外表的纹路、物体的儿何形状等要索。光源设备的挑选有必要契合所需的几许形状，一起，照明亮度、均匀度、发光的光谱特性也有必要契合实践的要求，一起还耍考虑光源的发光功率和运用寿命。常用光源类型有卤素灯、荧光灯和LED光源等，其首要功用的比较表1。镜头镜头是机器视觉体系小的重耍组件，其首要功用是光学成像。镜头的参数首要有焦距、视场FOV,FieldView作业间隔、分辩率、景深D0F等。作业间隔是指从镜头前部到受查验物体的间隔，需耍的作业间隔越长,坚持小视界的难度和本钱就越高。镜头的景深是物体离最佳焦点较近或较远时,镜头坚持所需分辩率的才能。视场代表着摄像头能够调查到的最大规模，一般以视点来表明,视场越大,观测规模越大。在组成机器视觉体系时，耍依据实践需耍挑选适宜口径和焦距的镜头。13摄像机摄像机是将光线生成图画的设备。摄像机乂分为CCD传感器摄像机和CMOS传感器摄像机。两者首要的区別是从芯片中读出数据的方法不一样。CCD传感器制作的成木高，制作工艺杂乱，耗费的电力高，可是成像的质量好。CMOS制形成木低，制作工艺简略，耗费的电力小，可是CMOS的通透性和对颜色的复原才能都比较并。CCD可分为两类，线阵式和面阵式。在速度较高的情况下一般选用线阵式，速度低的情况下选用面阵式。面阵式价格也比较廉价。14图画收集卡图画收集卡首要的功用是把摄像机收集到的数据转存至电脑中。机器视觉技能的运用机器视觉技能能运用在多个职业，但其功用首要是用來检测和丈量。机器视大的长处便是在丈量时和被测物体无触摸，而其速度快，精度较高，抗干扰才能也很强。从理论上说，一般人肉眼调查不到的光，机器视觉都能调查到，如红外线、超声波等。机器视觉调查到这些咱们看不到的光后，能够把它们转化为咱们肉眼能调查到的图画，十分有用。别的机器视觉能长期作业而坚持稳定,这些都是人肉眼所不能做到的。这些长处使机器视觉体系得到了广泛的运用，而且也取得了巨大的经济效益。工业范畴的运用机器视觉在工业范畴的运用是最广泛的。首要用来做产品的检测和分类以及机器人的研讨。在产品的检测方面，首要是根据产品特征来做检测，首要分为以下三类:此来断定产品的尺度是否在谋差规模内或产品是否有正确的形状。这种查看首要规划产品的三维或许二维结构如产品的形状、方位、方向等。22在机器人的研讨方面把机器视觉运用于机器人上而，就能够使机器人愈加的自主、灵敏，也更能习惯改变着的环境。这样能够使机器人搬运，加工零件，主动焊接的时分能愈加有功率。医学范畴的运用在医学范畴，机器视觉主耍是作为仪器来辅佐镜头医师对患者进行查看以及数据的剖析。比方进行医学影像的剖析，对数据进行计算和剖析，主动完成对细胞的个数的计数，这样，就简便了许多，节省了许多的时刻，省去了许多的人力物力。在农业范畴的运用机器视觉运用于农产品始于上个世纪70年代末。跟着科技的前进，硬件和软件得到了迅猛的开展，机器视觉在理论与实践方面都得到了严重的开展，在农业范畴也运用得愈加广泛。在农产品的收成、农产品的颜色辨认、农场的作业以及农作物的成长质量的检测都取得了巨大的效果。机器视觉的远景展望2013年12月，美国国家仪器有限公司（NI）发布了NICVS-1457RT视觉体系产品。该产品巩固紧凑，选用166GHz英特尔Atom处理器，并设有两个独立的GigEVision端口，支撑以太网供电技能。体系上的独立端口可支撑以太网 总线确实定性摄像头触发， 因而用户能够经过单个以太网电缆为摄像头供电，发 送触发并获取图画。 前瞻工业研讨院发布的《2013-2017 年我国机器视觉工业开展远景与出资预 析陈述》剖析以为，机器视觉开展前期，首要会集在欧美和FI 本。跟着全球 制作中心 向我国搬运，我国机器视觉商场正在继北美、欧洲和日本之后，成为国 际机器视觉厂商 的重要口标商场。在屮国，机器视觉运用起源于20 世纪80 代的技能引进，半导体及电子职业是机器视觉运用较早的职业Z—，其小大都集 屮在如PCB 卬刷电路拼装、 元器件制作、半导休及集成电路设备等，机器视觉在 该职业的运用推行，对前进电子产 品质量和出产功率起了无足轻重的效果。 现在，屮国正成为国际机器视觉开展最活泼的区域之一，运用规模儿乎包含 国民 经济的各个职业，其屮包含：工业、农业、医药、军事、航天、气候、地理、 公安、交 通、安全、科研等范畴。而工业范畴是机器视觉运用比重最大的范畴, 其重要原因是屮 国现已成为全球制作业的加工屮心，高要求的零部件加工及其相 应的先进出产线，使许 多具有国际先进水平的机器视觉体系和运用经历也进入了 我国。 前瞻工业研讨院发布的机器视觉工业研讨陈述剖析以为，现在在我国跟着配 础建造的完善，技能、资金的堆集，各行各业对选用图画和机器视觉技能的工业主动化、 智能需求开端广泛岀现，国内有关大专院校、研讨所和企业近两年 在图画和机器视觉技 术范畴进行了活跃思索和斗胆的测验，逐渐开端了工业现场 的运用。具首要运用于制药、 印刷、矿泉水瓶盖检测等范畴。这些运用大多集 屮在如药品检测分装、印刷颜色检测等。 真实高端的运用还很少，因而，以上相 关职业的运用空间还比较大。当然，其他范畴如 指纹检测等范畴也有着很好的发 展空间。 屮国的电子制作和代工厂商曩昔儿年正在收购许多主动化设备替代人工，以 应对 屮国愈演愈烈的缺工现象，未来儿年这一现象将到达高潮。台资工厂纷繁选 择前进主动 化程度，其口动化换装高潮将在未来2-3 内到来，必将为机器视 觉产品在该职业的运用 带来新的增长点。前瞻猜测，未来儿年我国机器视觉职业 商场规模将持续坚持稳定增长， 估计2016 年到达38 亿元。 小结经过了儿十年的开展，机器视觉现已日趋老练，而且运用得也越來越广泛。 这大 大地前进了机器口动化、智能化的水平，为社会带來了巨大的经济效益。虽 然在处理图 像的分辩、实时性等问题上仍是有必定的困难，可是跟着科技的开展, 这些问题也会得 到很好地处理的。机器视觉在我国也算是新兴工业，越來越多的 公司和科研组织开端研 究机器视觉，机器视觉必定将成为我国的工业支柱。 刘金桥，吴金强•机器视觉体系开展及其运用[J]•机械工程与主动化,20102 郭联金，朱日龙，杨国卿，罗炳军•浅谈机器视觉技能在口动化制作业中的运用[J]• 运用沟通,2015 王玉翰，金波机器视觉辨认技能在农业机械中的运用[J]机械研讨与运用,2014 机器视觉远景看好2016年商场规模将达38 亿元主动化与外表，2014
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