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機器視覺是一種應用于工業和(he)(he)非工業領域的硬件和(he)(he)軟件組合,它(ta)基于捕(bu)獲并處理(li)的圖像為設備執行其功能提供操(cao)作指導。
機器視覺:智能制造的“眼睛”
廣義的機器視覺按照應用領域,可分為工業視覺(用于檢測、智能制造等領域)和計算機視覺(用于消費、服務等智能生活領域),本文所述的機器視覺特指應用(yong)在(zai)工業(ye)領(ling)域的工業(ye)視覺(jue)。
機器視覺是什么?
機器視覺的組成可分(fen)為硬件和(he)軟件兩(liang)部分(fen)。
硬件負責成像,相當于人的“眼睛”,包括光源及光源控制器、鏡頭和工業相機;軟件負責圖像處理分析,相當于人的“視覺皮層”。具體而言,典型的機器視覺成套系統包括:
光源及光源控制器:共(gong)同為(wei)機器提供“看”的(de)環境。合(he)適(shi)的(de)光源可突出目標特征(zheng),隱去(qu)無關的(de)背景信息,進(jin)而大幅降低(di)算法(fa)難度。
鏡頭:被(bei)攝物體信(xin)息(xi)采集(ji)和傳遞過程的起點,相當于“晶狀體”。
工業相機:機器視覺中的圖像采集單元,本質為將光信號轉變為有序的電信號,相當于“視網膜”。工業相機對(dui)拍攝(she)速度、圖像穩定(ding)性、傳輸能力和抗干(gan)擾(rao)能力有較高(gao)要求。
視覺處理分析軟件:通過編寫合適的算法,進行圖像的處理和分析,最終實現機器視覺功能目標,相當于“視覺皮層”。視覺處理分析軟件通常基于PC使用,也可嵌入工業相機中,使其(qi)成為兼具圖像采集、處理、通信功能的智能相機。
可輔助設備進行自動化生產和智能化檢測
具體而言,機器視覺具有識別(Identify)、測(ce)量(liang)(Gauge)、定(ding)位(Guide)、檢測(ce)(Inspect)四大功能,各項功能的應用(yong)場景和實現(xian)關(guan)鍵(jian)在于:
識別(Identify):基于目標物的特(te)征進行甄別(bie)(bie),例如外形、顏色(se)、字符(fu)(fu)、條碼(ma)等,其(qi)中OCR/OCV(光學字符(fu)(fu)識(shi)別(bie)(bie)/光學字符(fu)(fu)驗(yan)證)、條碼(ma)識(shi)別(bie)(bie)和碼(ma)垛搬運是重要(yao)的應用場景(jing),在追(zhui)蹤管(guan)理和質量回溯環節(jie)可發揮重要(yao)作用。識(shi)別(bie)(bie)的關鍵(jian)在于高準確(que)度(du)和快速識(shi)別(bie)(bie)。
測量(Gauge):把獲取的圖像像素信息標定成常用的度量衡單位,然后在圖像中精確地計算出目標物的幾何尺寸,應用場景包括尺寸標注和誤差測量等。機器視覺尤其擅長小尺寸(cun)、高精度以及復(fu)雜形態的(de)測(ce)量(liang)。
定位(Guide):獲(huo)得目標物體二維或三維的位(wei)置信(xin)息(xi),進而引(yin)導生產設備(bei)(bei)(機(ji)器(qi)手、機(ji)床(chuang)等)或檢測設備(bei)(bei)進行精確定(ding)位(wei)或移(yi)動。定(ding)位(wei)功能的關(guan)鍵(jian)在(zai)于高精度和(he)快速定(ding)位(wei)。
檢測(Inspect):一般是指(zhi)外(wai)觀(guan)檢測(ce)(ce)。檢測(ce)(ce)的(de)應用場景很多,如裝配后的(de)完(wan)整(zheng)性(xing)檢測(ce)(ce)(是否正確完(wan)成(cheng)裝配)、外(wai)觀(guan)缺陷(xian)檢測(ce)(ce)(是否有(you)劃痕、凹(ao)凸不平(ping)等)等。
主要功能及應用
機器視覺相比人眼視(shi)覺,具有(you)圖像(xiang)采(cai)集和分(fen)析速度(du)快、觀測(ce)精度(du)高、環境適應性(xing)強、客(ke)觀性(xing)高、持續工作穩定性(xing)高等優勢,因而可(ke)幫助終(zhong)端使用者進行產品增質、成本(ben)降低以及(ji)生(sheng)產數字(zi)化:
產品增質:
1)機器視覺可(ke)顯著降低檢測的漏(lou)檢率和過(guo)殺(sha)率,提高生產的精(jing)度和良(liang)品率;
2)提高產(chan)品(pin)一致性;
3)在(zai)不規(gui)則、小尺(chi)寸、精細化部(bu)件的加工(gong)和檢測,以及危險環境下具有(you)更(geng)加明顯的優勢。
成本降低:
1)機器視覺采集和處理圖像(xiang)的時間(jian)在微秒級(ji)別,可顯著提升效率;
2)單臺系統可(ke)代替多人工作(zuo),并可(ke)7×24小時不間斷(duan)工作(zuo);
3)柔性化(hua)程(cheng)(cheng)度高,若生產過程(cheng)(cheng)改(gai)變,僅需調整算法或增加部(bu)分硬件(jian)即(ji)可實(shi)現(xian)。
生產數字化:
機器視覺作為“圖像”這(zhe)一重要數據的(de)采集和(he)(he)分(fen)析接(jie)口(kou),是未(wei)來實現智能(neng)生產和(he)(he)工業互聯的(de)必(bi)備途徑(jing)。
深圳市雙翌光電科技有限公司是一家以機器視覺為技術核心,自主技術研究與應用拓展為導向的高科技企業。公司自成立以來不斷創新,在智能自動化領域研發出視覺對位系統、機械手視覺定位、視覺檢(jian)測(ce)(ce)、圖像處理庫等(deng)為核心的20多(duo)款自主知(zhi)識產(chan)權產(chan)品。涉及自動貼(tie)合機(ji)(ji)、絲(si)印機(ji)(ji)、曝光機(ji)(ji)、疊片機(ji)(ji)、貼(tie)片機(ji)(ji)、智能(neng)(neng)檢(jian)測(ce)(ce)、智能(neng)(neng)鐳射等(deng)眾多(duo)行業(ye)領域。雙(shuang)翌視覺系(xi)統最高生(sheng)產(chan)精度可達um級別,圖像處理精準(zhun)、速(su)度快,將智能(neng)(neng)自動化(hua)制(zhi)造(zao)行業(ye)的生(sheng)產(chan)水(shui)平提升(sheng)到一個更高的層次,改進了(le)以往落后(hou)的生(sheng)產(chan)流程(cheng),得到廣大用戶(hu)的認可與(yu)肯(ken)定。隨著智能(neng)(neng)自動化(hua)生(sheng)產(chan)的普及與(yu)發(fa)展,雙(shuang)翌將為廣大生(sheng)產(chan)行業(ye)帶來更全面、更精細、更智能(neng)(neng)化(hua)的技術(shu)及服務。