在制造工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的當(dāng)代，全世界的制造工廠不得不以提高制造系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和穩(wěn)定性等途徑來(lái)節(jié)約成本、擴(kuò)大生產(chǎn)、提高競(jìng)爭(zhēng)力。日益增加的人工勞動(dòng)成本、越來(lái)越高的產(chǎn)品品質(zhì)要求、比例不斷擴(kuò)大的自動(dòng)化制造系統(tǒng)等諸多因素造成了制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的迫切需求，機(jī)器視覺(jué)影像系統(tǒng)作為能夠代替人眼進(jìn)行生產(chǎn)線上高速度、高精度檢測(cè)的設(shè)備，在當(dāng)代的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中是不可或缺并且需要不斷改善與更新的。
機(jī)器人視覺(jué)使機(jī)器人具有視覺(jué)感知功能的系統(tǒng)，是機(jī)器人系統(tǒng)組成的重要部分之一。機(jī)器人視覺(jué)可以通過(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，進(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。機(jī)器視覺(jué)是一項(xiàng)典型的跨學(xué)科任務(wù)，涉及到光學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、統(tǒng)計(jì)學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等等。
機(jī)器視覺(jué)最早應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域。通過(guò)機(jī)器視覺(jué)的自動(dòng)識(shí)別功能，許多流水線上具有高度重復(fù)性的檢測(cè)工作都可以不再依靠人來(lái)完成，大大提高了檢測(cè)效率和精度。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)最基本的特點(diǎn)就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度。在一些不適于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或者人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué)。同時(shí)，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)的效率和自動(dòng)化程度。
一個(gè)典型的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包括照明、鏡頭、相機(jī)、圖像采集卡和視覺(jué)處理器5個(gè)部分。由于采集卡能更加迅速地傳輸圖像到存儲(chǔ)器，且計(jì)算機(jī)速度不斷加快，所以在目前的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中，視覺(jué)處理器的應(yīng)用逐漸減少。圖像采集卡在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中舉足輕重。比較典型的PCI或AGP兼容的捕獲卡，可以將圖像迅速地傳送到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行處理。有些采集卡有內(nèi)置的多路開(kāi)關(guān)，可連接多臺(tái)相機(jī)，能控制采集卡采用任意一個(gè)相機(jī)捕獲的信息。
伴隨著中國(guó)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)也在中國(guó)市場(chǎng)度過(guò)了發(fā)展的最初時(shí)期，國(guó)際知名機(jī)器視覺(jué)廠商紛紛在中國(guó)開(kāi)展業(yè)務(wù)，帶動(dòng)了這個(gè)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的興起。經(jīng)過(guò)一定時(shí)期的普及推廣，機(jī)器視覺(jué)已逐漸為廣大客戶所熟知，而且應(yīng)用范圍也逐漸開(kāi)始擴(kuò)大，大規(guī)模的應(yīng)用領(lǐng)域由最初的電子、制藥行業(yè)，逐步擴(kuò)展到包裝、注塑、汽車(chē)等領(lǐng)域，而且在交通、印刷等行業(yè)也均有大量應(yīng)用。
它的應(yīng)用更多是為了提高生產(chǎn)效率，降低人力成本。因此，工業(yè)生產(chǎn)和管理中的某些人工環(huán)節(jié)正逐漸被機(jī)器人代替。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué);例如在注塑行業(yè)中大批量生產(chǎn)塑制品過(guò)程中，作為國(guó)內(nèi)制造業(yè)自動(dòng)化第一品牌以及工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成商的廣東拓斯達(dá)為例，通過(guò)機(jī)械手、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在注塑行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，拓斯達(dá)的機(jī)械手和工業(yè)機(jī)器人通過(guò)機(jī)器視覺(jué)裝置，將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，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)而實(shí)現(xiàn)在注塑機(jī)模內(nèi)快速下降取物,模外慢速下降置物,具“快拿輕放”動(dòng)作功能。用人工視覺(jué)攝取檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺(jué)易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。
我國(guó)是一個(gè)典型的勞動(dòng)力密集國(guó)家，大部分行業(yè)依靠的是低廉的大量富余勞動(dòng)力。在我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)向自動(dòng)化轉(zhuǎn)型之際，機(jī)器視覺(jué)與自動(dòng)化息息相關(guān)，一方面有效解決就業(yè)問(wèn)題，另一方面又高效推進(jìn)機(jī)器視覺(jué)相關(guān)自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)備的推廣使用。
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