機器視覺系統(tǒng)是一種綜合性的技術(shù),涉及多個領(lǐng)域的技術(shù)交叉與融合。一個典型的機器視覺系統(tǒng)主要包括以下幾個部分:
照明部分
作用:提供足夠的光照,確保圖像質(zhì)量。
技術(shù):常用的照明方式包括LED燈、熒光燈等,不同的照明方式適用于不同的應(yīng)用場景。
圖像獲取部分
作用:捕捉圖像并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
技術(shù):常用的圖像獲取設(shè)備包括CCD(電荷耦合器件)相機和CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)相機。這些相機可以捕捉單個圖像或連續(xù)的圖像流。
圖像顯示部分
作用:將獲取的圖像顯示出來,便于觀察和調(diào)試。
技術(shù):通常使用顯示器或監(jiān)視器來顯示圖像。
圖像處理部分
作用:對獲取的圖像進行處理,提取有用的信息。
技術(shù):包括圖像濾波、邊緣檢測、特征提取、分類識別等算法。這些算法可以通過計算機軟件或嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)。
控制部分
作用:根據(jù)圖像處理的結(jié)果,控制現(xiàn)場設(shè)備的動作。
技術(shù):可以是基于PC的控制系統(tǒng)或嵌入式控制系統(tǒng)。
機器視覺圖像處理技術(shù)
機器視覺圖像處理技術(shù)是機器視覺系統(tǒng)的核心部分,主要涉及以下幾個方面:
圖像采集
過程:從工作現(xiàn)場獲取場景圖像。
設(shè)備:常用的采集工具是CCD或CMOS相機。這些相機可以直接輸出數(shù)字圖像信號,避免了模數(shù)轉(zhuǎn)換的步驟。
接口:常見的數(shù)字輸出接口包括USB、VGA、1394、HDMI、WiFi、藍牙等。
圖像預(yù)處理
目的:消除圖像中的噪聲、幾何變形、色彩失調(diào)等問題。
技術(shù):常見的預(yù)處理方法包括去噪、幾何校正、直方圖均衡化等。
圖像分割
目的:將圖像分割成具有不同特征的區(qū)域,提取感興趣的區(qū)域。
技術(shù):常用的分割方法包括基于灰度、顏色、紋理、邊緣、角點等特征的分割算法。
目標識別與分類
目的:識別圖像中的目標并對其進行分類。
技術(shù):常用的識別和分類方法包括模板匹配、特征匹配、深度學(xué)習(xí)等。
目標定位與測量
目的:對目標進行精確定位和測量。
技術(shù):常用的定位和測量方法包括基于特征點的定位、基于模型的匹配等。
目標檢測與跟蹤
目的:檢測圖像中的運動目標并預(yù)測其運動方向和趨勢。
技術(shù):常用的檢測和跟蹤方法包括背景減除、光流法、卡爾曼濾波等。
機器視覺系統(tǒng)通過以上各個部分的協(xié)同工作,實現(xiàn)了對圖像的高效處理和分析,廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、質(zhì)量檢測、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,機器視覺系統(tǒng)將變得更加智能和可靠,為各行各業(yè)帶來更多便利和效益。