機(jī)器視覺系統(tǒng)主要由三大組成部分構(gòu)成：

圖像的獲取

照明：照明是影響機(jī)器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。常用的可見光源包括白熾燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。

圖像聚焦形成：被測物的圖像通過一個透鏡聚焦在敏感元件上，類似于照相機(jī)拍照的過程。傳感器將可視圖像轉(zhuǎn)化為電信號，便于計算機(jī)處理。

圖像確定和形成攝像機(jī)輸出信號：機(jī)器視覺系統(tǒng)實際上是一個光電轉(zhuǎn)換裝置，即將傳感器所接收到的透鏡成像，轉(zhuǎn)化為計算機(jī)能處理的電信號。常用的傳感器包括CCD（電荷耦合裝置）。

圖像的處理和分析

圖像處理技術(shù)：包括圖像增強(qiáng)、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識別與理解等內(nèi)容。這些處理技術(shù)可以改善輸出圖像的質(zhì)量，便于計算機(jī)對圖像進(jìn)行分析、處理和識別。

圖像增強(qiáng)：用于調(diào)整圖像的對比度，突出圖像中的重要細(xì)節(jié)，改善視覺質(zhì)量。通常采用灰度直方圖修改技術(shù)進(jìn)行圖像增強(qiáng)。

圖像的平滑：主要用于去除實際成像過程中因成像設(shè)備和環(huán)境所造成的圖像失真，提取有用信息。

輸出或顯示

輸出設(shè)備：與制造過程相連的有關(guān)系統(tǒng)，包括過程控制器和報警裝置等。數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)，進(jìn)行分析和產(chǎn)品控制，若發(fā)現(xiàn)不合格品，則報警器告警，并將其排除出生產(chǎn)線。

顯示：將處理后的圖像或結(jié)果展示給用戶，以便進(jìn)一步的操作或決策。

機(jī)器視覺的應(yīng)用

機(jī)器視覺系統(tǒng)在多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，主要包括：

工業(yè)檢測

產(chǎn)品質(zhì)量檢測：在生產(chǎn)線上檢測產(chǎn)品的缺陷，如表面劃痕、尺寸偏差等。

尺寸測量：對產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行精確測量，確保符合標(biāo)準(zhǔn)。

分類和選擇：根據(jù)產(chǎn)品的特性進(jìn)行分類和選擇，提高生產(chǎn)效率。

包裝檢測：檢測包裝的完整性，確保產(chǎn)品在運輸過程中不受損壞。

自動化控制

引導(dǎo)和定位：在自動化生產(chǎn)線中，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行精確的定位和操作。

裝配檢測：檢測裝配過程中的正確性和完整性，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

物流分揀：在物流行業(yè)中，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確地識別和分揀包裹。

安全監(jiān)控

安防監(jiān)控：在公共場所和重要設(shè)施中，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以實時監(jiān)控環(huán)境，檢測異常行為。

交通安全：在交通監(jiān)控中，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以檢測交通流量、車輛違規(guī)行為等。

醫(yī)療診斷

醫(yī)學(xué)影像分析：在醫(yī)療領(lǐng)域，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以輔助醫(yī)生進(jìn)行影像診斷，如X光片、CT掃描等。

手術(shù)導(dǎo)航：在手術(shù)過程中，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以提供實時的導(dǎo)航信息，提高手術(shù)的精確性和安全性。

科學(xué)研究

天文學(xué)：在天文學(xué)研究中，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以用于星體的識別和跟蹤。

生物醫(yī)學(xué)研究：在生物醫(yī)學(xué)研究中，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以用于細(xì)胞的識別和分析。

通過這些應(yīng)用，機(jī)器視覺系統(tǒng)不僅提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了智能化和自動化。