機器視覺已逐漸(jian)為廣大(da)客戶所(suo)熟知，而且應(ying)用(yong)范圍，也逐漸(jian)開(kai)始擴大(da)，大(da)規模的應(ying)用(yong)領(ling)域由起(qi)初的電子、制藥等行業，逐步擴展(zhan)到(dao)包裝(zhuang)、印刷等各大(da)領(ling)域。

在工業生產領(ling)域(yu)，工業機器(qi)人檢測產品(pin)很大程(cheng)度(du)上(shang)依(yi)靠機器(qi)視覺(jue)，視覺(jue)的靈敏度(du)將(jiang)直接影響產品(pin)的檢測速(su)度(du)和檢測質(zhi)量(liang)，因此設(she)計(ji)一款質(zhi)量(liang)過硬(ying)的視覺(jue)產品(pin)尤(you)為重要，在設(she)計(ji)過程(cheng)中(zhong)，設(she)計(ji)人員會面臨(lin)視覺(jue)定位、測量(liang)、檢測和識別等諸(zhu)多難題。

一、打光的穩定性

工業(ye)視覺應(ying)用一(yi)般分(fen)成四大類(lei)：定(ding)(ding)位、測(ce)量、檢(jian)測(ce)和識別，其中測(ce)量對光(guang)照(zhao)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性要求最高，因(yin)為光(guang)照(zhao)只要發(fa)生(sheng)10-20%的(de)(de)變化，測(ce)量結(jie)果將可能(neng)偏(pian)差出1-2個像(xiang)(xiang)(xiang)素，這不是(shi)(shi)軟件(jian)的(de)(de)問(wen)題(ti)，這是(shi)(shi)光(guang)照(zhao)變化，導致了圖像(xiang)(xiang)(xiang)上邊緣位置發(fa)生(sheng)了變化，即使再厲害(hai)的(de)(de)軟件(jian)也解決不了問(wen)題(ti)，必須從系(xi)統設計的(de)(de)角度，排(pai)除環(huan)境(jing)光(guang)的(de)(de)干擾，同時要保證主(zhu)動照(zhao)明(ming)光(guang)源的(de)(de)發(fa)光(guang)穩(wen)定(ding)(ding)性。當然通(tong)過(guo)硬件(jian)相機分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)(de)提(ti)升(sheng)也是(shi)(shi)提(ti)高精度，抗環(huan)境(jing)干擾的(de)(de)一(yi)種辦法了。比如(ru)之前的(de)(de)相機對應(ying)物(wu)空間尺寸是(shi)(shi)1個像(xiang)(xiang)(xiang)素10um，而(er)通(tong)過(guo)提(ti)升(sheng)分(fen)辨(bian)率(lv)后變成1個像(xiang)(xiang)(xiang)素5um，精度近似可以認為提(ti)升(sheng)1倍，對環(huan)境(jing)的(de)(de)干擾自然增強了。

二、工件位置的不一致性

一(yi)般做(zuo)測(ce)(ce)量(liang)(liang)的項目(mu)，無論是(shi)離(li)線檢(jian)測(ce)(ce)，還是(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)線檢(jian)測(ce)(ce)，只(zhi)要是(shi)全自動化的檢(jian)測(ce)(ce)設備，首先做(zuo)的第一(yi)步(bu)工作都(dou)是(shi)要能(neng)找到待(dai)(dai)測(ce)(ce)目(mu)標(biao)(biao)物(wu)(wu)。每次(ci)待(dai)(dai)測(ce)(ce)目(mu)標(biao)(biao)物(wu)(wu)出現在(zai)(zai)(zai)(zai)拍(pai)攝視(shi)場中時，要能(neng)精確(que)知(zhi)道待(dai)(dai)測(ce)(ce)目(mu)標(biao)(biao)物(wu)(wu)在(zai)(zai)(zai)(zai)哪里，即(ji)使(shi)你使(shi)用一(yi)些機械(xie)夾具等，也不(bu)能(neng)特(te)別高精度保證待(dai)(dai)測(ce)(ce)目(mu)標(biao)(biao)物(wu)(wu)每次(ci)都(dou)出現在(zai)(zai)(zai)(zai)同一(yi)位(wei)置(zhi)(zhi)的，這就(jiu)需要用到定(ding)位(wei)功能(neng)，如果(guo)定(ding)位(wei)不(bu)準(zhun)確(que)，可能(neng)測(ce)(ce)量(liang)(liang)工具出現的位(wei)置(zhi)(zhi)就(jiu)不(bu)準(zhun)確(que)，測(ce)(ce)量(liang)(liang)結果(guo)有時會有較大(da)偏差。

三、標定

 一般(ban)(ban)在(zai)高精度測量時(shi)需要(yao)做以下幾(ji)個標(biao)(biao)定：第一，光(guang)學(xue)畸(ji)變(bian)標(biao)(biao)定(如果(guo)您不是(shi)用的軟(ruan)件鏡頭，一般(ban)(ban)都必(bi)須標(biao)(biao)定);第二，投影畸(ji)變(bian)的標(biao)(biao)定，也(ye)(ye)就是(shi)因為(wei)您安(an)裝(zhuang)位置誤(wu)差(cha)代表(biao)的圖像畸(ji)變(bian)校正，三物像空間的標(biao)(biao)定，也(ye)(ye)就是(shi)具體算出每個像素(su)對(dui)應物空間的尺(chi)寸。

不過目前的(de)標定算(suan)法(fa)都是基于平(ping)面的(de)標定，如果(guo)待測量的(de)物理(li)不是平(ping)面的(de)，標定就會需(xu)要作(zuo)一些特(te)種算(suan)法(fa)來(lai)處理(li)，通常的(de)標定算(suan)法(fa)是解決不了的(de)。

此(ci)外有些標定(ding)(ding)，因(yin)(yin)為不方(fang)(fang)面使用標定(ding)(ding)板(ban)，也(ye)必(bi)須設計特殊的(de)標定(ding)(ding)方(fang)(fang)法，因(yin)(yin)此(ci)標定(ding)(ding)不一定(ding)(ding)能通過軟件中已有的(de)標定(ding)(ding)算法全部解決。

四、物體的運動速度

如(ru)果被測量的物體(ti)不是(shi)靜止(zhi)的，而是(shi)在運動(dong)狀態，那么一(yi)定要考慮運動(dong)模糊(hu)對圖(tu)像(xiang)精度(du)(模糊(hu)像(xiang)素(su)=物體(ti)運動(dong)速度(du)*相機曝光時(shi)間)，這也不是(shi)軟件能(neng)夠解決的。

五、軟件的測量精度

在測量應(ying)用中(zhong)軟(ruan)件的(de)精度只能按照1/2—1/4個像(xiang)(xiang)素考慮，最好(hao)按照1/2，而不能向定(ding)位應(ying)用一樣達(da)到(dao)1/10-1/30個像(xiang)(xiang)素精度，因為測量應(ying)用中(zhong)軟(ruan)件能夠從圖(tu)像(xiang)(xiang)上提(ti)取的(de)特征點非常少。

機器(qi)視覺的(de)運動速度(du)(du)和(he)測(ce)量精度(du)(du)在整個產品中占有重(zhong)要的(de)位置(zhi)，運動速度(du)(du)快慢以檢(jian)測(ce)能力是(shi)成反比(bi)的(de)，運動越快檢(jian)測(ce)的(de)質(zhi)量效果相對(dui)較差，因此提高運動精度(du)(du)和(he)檢(jian)測(ce)細節很重(zhong)要。而且機器(qi)視覺易于(yu)實現(xian)(xian)信(xin)息集成，是(shi)實現(xian)(xian)計算機集成制造的(de)基礎技(ji)術。

使用機器視覺系統五個主要原因：

重復性——機器可以(yi)以(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)方(fang)法一次一次的(de)(de)完成(cheng)檢(jian)測工作而不會感到疲倦。與(yu)此相(xiang)(xiang)(xiang)反(fan)，人眼每次檢(jian)測產品時都會有細微(wei)的(de)(de)不同(tong)，即(ji)使(shi)產品時完全相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)。

精確性——由于(yu)人(ren)眼有物理條(tiao)件的限制(zhi)，在精確(que)性上(shang)機(ji)器有明顯的優點。即使人(ren)眼依(yi)靠放大鏡或顯微鏡來檢(jian)測產(chan)品，機(ji)器仍(reng)然會更加精確(que)，因為(wei)它的精度能夠達到千(qian)分(fen)之一英寸。

速度——機器能夠(gou)更快的檢(jian)測產(chan)品。特別是當檢(jian)測高(gao)速運動(dong)的物體時，比如說生產(chan)線上，機器能夠(gou)提(ti)高(gao)生產(chan)效(xiao)率(lv)。

客觀性——人(ren)眼檢測還(huan)有(you)一個致命(ming)的(de)(de)缺陷(xian)，就是情緒帶來的(de)(de)主觀性，檢測結果(guo)會隨工人(ren)心情的(de)(de)好壞產生(sheng)變化，而機器沒有(you)喜怒哀樂，檢測的(de)(de)結果(guo)自然非常可(ke)(ke)觀可(ke)(ke)靠。

成本——由于機器比人快(kuai)，一臺自動(dong)檢測機器能(neng)夠承擔好幾個人的任務(wu)。而且機器不需(xu)要停(ting)頓、不會生病、能(neng)夠連續工(gong)作，所以能(neng)夠極大(da)的提(ti)高生產效率。

機器視覺(jue)系統的特點是提高(gao)生(sheng)產(chan)的柔性和(he)自動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)。在一些不適合于人(ren)工(gong)(gong)作業的危險(xian)工(gong)(gong)作環境或人(ren)工(gong)(gong)視覺(jue)難(nan)以滿足要求的場合，常用(yong)機器視覺(jue)來(lai)替(ti)代(dai)人(ren)工(gong)(gong)視覺(jue)；同時在大批(pi)量(liang)工(gong)(gong)業生(sheng)產(chan)過程(cheng)中(zhong)，用(yong)人(ren)工(gong)(gong)視覺(jue)檢查(cha)產(chan)品質量(liang)效率(lv)低且精度(du)不高(gao)，用(yong)機器視覺(jue)檢測方法可以大大提高(gao)生(sheng)產(chan)效率(lv)和(he)生(sheng)產(chan)的自動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)。