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為人工智能快速發(fā)展的一個板塊,機器視覺在工業(yè)自動化道路上也起著舉足輕重的作用。
機器視覺其實就是代替了人眼作用的科學生產(chǎn)技術,而且在工業(yè)應用、科技應用中存在著人眼無法比擬的優(yōu)勢。
機器視覺其實是一項比較綜合性的成體系的工業(yè)技術,除了常說的圖像處理之外,它還包括電源光源照明、光學成像、數(shù)字模擬視頻、機械控制等模塊。
一個成熟的機器視覺從比較嚴謹?shù)囊饬x上來說應該稱之為機器視覺系統(tǒng)。
它包括了圖像識別抓取、光源控制、圖像數(shù)字化、圖像成像處理、圖像反饋學習、機械執(zhí)行等模塊。
通過將目標圖像轉換成圖像信號發(fā)送到圖像處理中心,根據(jù)圖像的大小、亮暗、顏色等信息合成數(shù)字信號,通過運算和結果對設備的機械運動行為進行控制,從而達到通過視覺實現(xiàn)設備自動化生產(chǎn)的目的。
而且隨著機器視覺各項技術的更新迭代和快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)模式變得越來越智能化,可以說,機器視覺技術的應用,是工業(yè)生產(chǎn)能夠智能自動化的一大原因。
機器視覺
那么,從更加淺顯的角度來看,我們可以將機器視覺拆分為兩個部分,即機器、視覺,再加上一個視覺控制系統(tǒng),總共三大組成部分。
其中,機器指的是非視覺的機械硬件組成;不同行業(yè)的zui外層機械控制大有不同,但都會配備一個核心的控制器。
視覺則是由光源、工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭、圖像采集卡等組成的圖像抓取和處理模塊體系。
機器視覺
光源屬于圖形輸入輔助模板,光源的角度、亮度、顏色等參數(shù)會直接影響到圖像的成像質量和應用。
由于應用場景的復雜性,所以市面上的光源設備都不具備普遍適用性,而是根據(jù)對應用場景的概括發(fā)行了不同款式和不同型號的光源設備,所以在具體的應用實例中,需要根據(jù)具體環(huán)境情況選擇合適的光源,才能達到zui佳的視覺效果。
環(huán)形光源、同軸光源 、條形光源、點光源、背光光源、平行光源、線性光源等是常見以及常用的幾款光源。
工業(yè)鏡頭
工業(yè)鏡頭則屬于直接輸入設備之一,主要負責圖像成像中的光學參數(shù)調節(jié),同時完成圖像信號的接收和傳輸。
鏡頭包括標準鏡頭、遠心鏡頭、廣角鏡頭等,通常根據(jù)相機的具體參數(shù)進行搭配選擇。
工業(yè)相機
工業(yè)相機可以直接將光學信號轉化成電信號,是一款專門為工業(yè)生產(chǎn)服務而研發(fā)的相機。
它具備的高速傳輸、抗干擾、以及成像穩(wěn)定性等特點是普通相機遠遠無法達到的。
常見的工業(yè)相機分為CCD相機和CMOS相機兩大品類。
圖像采集卡
圖像采集卡并不是整個機器視覺的主要組成部分,但它的接口模式?jīng)Q定了鏡頭抓取的圖像的成像模式。
常見的有PCI采集卡、VGA采集卡、1394采集卡等。
視覺控制系統(tǒng)則是指相應的軟件系統(tǒng),是整個機器視覺的核心大腦控制中樞,通過對圖像進行抓取并作處理,再進行各種運算抽取目標特征,通過判別的結果對現(xiàn)場設備進行控制。
視覺控制系統(tǒng)和與前兩個部分zui大的不同在于其屬于軟件組成部分,也是整個系統(tǒng)的核心。
一般來說,一個好的視覺控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)一半的視覺控制效果。
不同行業(yè)的視覺軟件應用可能會存在差異,但其基礎原理是相通的,都是通過采集圖像,存儲圖像和處理圖像完成整個控制流程。
不論是硬件的升級還是軟件的升級,都可以讓機器視覺技術應用更加規(guī)范化、精細化、智能化,而應用到機器視覺的行業(yè)領域也會不停的實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和產(chǎn)業(yè)擴展。
機器視覺就是一雙科技范疇的人類瞳孔,讓工業(yè)生產(chǎn)“看得見”“夠得著”“走得動”甚至不停的向前奔跑,工業(yè)人工智能的創(chuàng)新發(fā)展離不開機器視覺的應用。