從本質上講，機器視覺系統就是在工業環境中引導機器人、測量物品、統計物品、讀取條碼、字母和數字，以及檢測缺陷。在任何機器視覺應用中，無論是最簡單的裝配檢驗，還是復雜的3D機器人箱子拾取應用，通常第一步都是采用圖案匹配技術定位相機視場內的感興趣物品或特征。感興趣物品的定位往往決定機器視覺應用的成敗。 so，機器視覺應用前的準備工作至關重要哦~

元件定位是機器視覺應用前非常關鍵的第一步。如果圖案匹配軟件工具無法精確地定位圖像中的元件，那么，它將無法引導、識別、檢驗、計數或測量元件。雖然元件定位聽上去很簡單，但在實際生產環境中，元件外觀的差異可能導致這一步變得非常具有挑戰性。

▲ 因(yin)照明(ming)或遮擋而出(chu)現的外(wai)觀變化可能導致元件定(ding)位(wei)變得(de)困(kun)難

雖然視覺系統(tong)經過(guo)培訓，基于(yu)圖(tu)案來識別(bie)元件，但(dan)即使是最嚴(yan)格控制(zhi)的流(liu)程，也允(yun)許元件外觀存在(zai)一定(ding)的變化。

▲ 元(yuan)件呈(cheng)現或(huo)姿勢畸變(bian)影(ying)響也可能導致元(yuan)件定(ding)位(wei)變(bian)得困難

要實現精確(que)、可靠、可重(zhong)復的(de)結果，視(shi)覺系統的(de)元(yuan)件定(ding)位工具(ju)(ju)必(bi)須(xu)具(ju)(ju)備足夠的(de)智能，能夠快速、精確(que)地將培(pei)訓(xun)圖案與生產(chan)線上移(yi)動過來的(de)實際物(wu)品進行比較（圖案匹配）。

引導就是使用機器視覺報告元件的位置和方向。需要進行引導的原因可能有多種。首先，機器視覺系統可以定位元件的位置和方向，將元件與規定的公差進行比較，以及確保元件處于正確的角度，以驗證元件裝配是否正確。接著，引導可用(yong)于將元件在2D或(huo)3D空(kong)間內(nei)的位(wei)置和方向報告給機器人或(huo)機器控制器，讓(rang)機器人能夠定(ding)位(wei)元件或(huo)機器，以(yi)便將元件對位(wei)。

機器視覺引導在許多任務中都能夠實現比人工定位高得多的速度和精度，比如將元件放入貨盤或從貨盤中拾取元件；對輸送帶上的元件進行包裝；對元件進行定位和對位，以便將其與其他部件裝配在一起；將元件放置到工作架(jia)上；或者將元件從箱子中(zhong)移走(zou)。

這(zhe)涉及到元(yuan)件(jian)關鍵(jian)特征(zheng)的(de)定位，以確保卡尺、Blob、邊線(xian)或其他(ta)視覺軟件(jian)工具的(de)精確定位，進而(er)(er)讓它們能夠與元(yuan)件(jian)正確互(hu)動。這(zhe)種方法讓制造商能夠在同一生產線(xian)上生產多(duo)種產品，從而(er)(er)減少了檢驗過程中用于保(bao)持元(yuan)件位置(zhi)的(de)昂貴硬膜的(de)需(xu)要。

▲ 機器視覺引導所使用的圖像示例

有時，引導還(huan)需要進(jin)行幾何(he)圖案匹配。圖案匹配工(gong)具在保證每次可靠定(ding)位元件的(de)同(tong)時，還(huan)必須能夠(gou)應對較大(da)的對比度和光線變(bian)化(hua)(hua)，以及尺度變(bian)化(hua)(hua)、旋轉和其他因素。這是(shi)因為，圖(tu)案匹配所獲取的位置信息必須能夠讓其他機器視覺軟件工具與元件精確對(dui)位。

▲ 圖案匹(pi)配可能變得非常具有挑戰性