隨著工業(yè)4.0時代的到來,機器視覺在智能制造業(yè)領(lǐng)域的作用越來越重要,機器視覺技術(shù)是如何工作的、它為什么是實現(xiàn)流程自動化和質(zhì)量改進的正確選擇等。
機器視覺技術(shù),是一門涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計算機科學(xué)、圖像處理、模式識別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。機器視覺主要用計算機來模擬人的視覺功能,從客觀事物的圖像中提取信息,進行處理并加以理解,用于實際檢測、測量和控制。機器視覺技術(shù)的特點是速度快、信息量大、功能多。
什么是機器視覺?
機器視覺的定義:機器視覺就是使用光學(xué)非接觸式感應(yīng)設(shè)備自動接收并解釋真實場景的圖像以獲得信息控制機器或流程。
機器視覺就是為了流程控制或檢測所制造的產(chǎn)品而從數(shù)字圖像中自動提取信息,看下圖示范:
▲圖1網(wǎng)紗孔的尺寸測量和缺陷檢測示例
當(dāng)網(wǎng)紗移動經(jīng)過檢測傳感器時,檢測傳感器將會觸發(fā)視覺系統(tǒng)發(fā)出頻閃光,拍下網(wǎng)紗的照片。采集到網(wǎng)紗的圖像并將圖像保存到內(nèi)存后,視覺軟件將會處理或分析該圖像,圖像采集部分接收模擬視頻信號通過A/D將其數(shù)字化,或者是直接接收攝像機數(shù)字化后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù);圖像采集部分將數(shù)字圖像存放在處理器或計算機的內(nèi)存中;處理器對圖像進行處理、分析、識別,獲得測量結(jié)果或邏輯控制值;處理結(jié)果控制流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。
機器視覺的優(yōu)勢究竟有哪些?
雖然人類視覺擅長于對復(fù)雜、非結(jié)構(gòu)化的場景進行定性解釋,但機器視覺技術(shù)則憑借速度、精度和可重復(fù)性等優(yōu)勢,擅長于對結(jié)構(gòu)化場景進行定量測量,舉例來說,在生產(chǎn)線上,機器視覺系統(tǒng)每分鐘能夠?qū)?shù)百個甚至數(shù)千個元件進行檢測。配備適當(dāng)分辨率的相機和光學(xué)元件后,機器視覺系統(tǒng)能夠輕松檢驗小到人眼無法看到的物品細(xì)節(jié)特征。
另外,由于消除了檢驗系統(tǒng)與被檢驗元件之間的直接接觸,機器視覺技術(shù)還能夠防止元件損壞,也避免了機械部件磨損的維護時間和成本投入。通過減少制造過程中的人工參與,機器視覺技術(shù)還帶來了額外的安全性和操作優(yōu)勢。此外,機器視覺技術(shù)還能夠防止?jié)崈羰沂艿饺藶槲廴?,也能讓工人免受危險環(huán)境的威脅。