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隨著工業(yè)4.0時代的到來，機器視覺在智能制造業(yè)領(lǐng)域的作用越來越重要，為了能讓更多用戶獲取機器視覺的相關(guān)基礎(chǔ)知識，包括機器視覺技術(shù)是如何工作的、它為什么是實現(xiàn)流程自動化和質(zhì)量改進的正確選擇等。

我們先從機器視覺的定義開始，根據(jù)制造工程師協(xié)會的定義：機器視覺就是使用光學非接觸式感應設(shè)備自動接收并解釋真實場景的圖像以獲得信息控制機器或流程。

為了更好地理解機器視覺，下面，我們以啤酒廠采用的填充液位檢測系統(tǒng)為例來進行說明：

當每個啤酒瓶移動經(jīng)過檢測傳感器時，檢測傳感器將會觸發(fā)視覺系統(tǒng)發(fā)出頻閃光，拍下啤酒瓶的照片。采集到啤酒瓶的圖像并將圖像保存到內(nèi)存后，視覺軟件將會處理或分析該圖像，并根據(jù)啤酒瓶的實際填充液位發(fā)出通過-未通過響應。如果視覺系統(tǒng)檢測到一個啤酒瓶未填充到位，即未通過檢測，視覺系統(tǒng)將會向轉(zhuǎn)向器發(fā)出信號，將該啤酒瓶從生產(chǎn)線上剔除。操作員可以在顯示屏上查看被剔除的啤酒瓶和持續(xù)的流程統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

機器視覺的優(yōu)勢究竟有哪些？

雖然人類視覺最擅長于對復雜、非結(jié)構(gòu)化的場景進行定性解釋，但機器視覺則憑借速度、精度和可重復性等優(yōu)勢，擅長于對結(jié)構(gòu)化場景進行定量測量，舉例來說，在生產(chǎn)線上，機器視覺系統(tǒng)每分鐘能夠?qū)?shù)百個甚至數(shù)千個元件進行檢測。配備適當分辨率的相機和光學元件后，機器視覺系統(tǒng)能夠輕松檢驗小到人眼無法看到的物品細節(jié)特征。

另外，由于消除了檢驗系統(tǒng)與被檢驗元件之間的直接接觸，機器視覺還能夠防止元件損壞，也避免了機械部件磨損的維護時間和成本投入。通過減少制造過程中的人工參與，機器視覺還帶來了額外的安全性和操作優(yōu)勢。此外，機器視覺還能夠防止?jié)崈羰沂艿饺藶槲廴?，也能讓工人免受危險環(huán)境的威脅。

機器視覺系統(tǒng)的組成

圖像獲取：光源、鏡頭、相機、采集卡、機械平臺

圖像處理與分析：工控主機、圖像處理分析軟件、圖形交互界面。

判決執(zhí)行：電傳單元、機械單元

機器視覺光源---種類

LED：壽命長/可以有各種顏色/便于做成各種復雜形狀/光均勻穩(wěn)定/可以閃光；

熒光燈：光場均勻/價格便宜/亮度較LED高；

鹵素燈：亮度特別高/通過光纖傳輸后可做成；

氙燈：使用壽命約1000小時/亮度高，色溫與日光接近。

（大部分機器視覺照明采用LED）