首先,我們來(lái)說(shuō)個(gè)老生常談的話題,什么是機(jī)器視覺(jué)?
機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器來(lái)代替人的眼睛做一些判斷和測(cè)量的工作,視覺(jué)系統(tǒng)是指通過(guò)機(jī)器視覺(jué)設(shè)備即圖像攝取裝置,將被拍攝的目標(biāo)轉(zhuǎn)化為圖像信息,在傳給專門的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素的分布、亮度和顏色等信息,轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化信號(hào),圖像系統(tǒng)在對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判斷的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備來(lái)進(jìn)行一系列的操作。
那么,視覺(jué)系統(tǒng)由什么組成呢?
1.照明的光源
目前最常用的是LED光源、高頻熒光燈和鹵素?zé)簟?/p>
主要針對(duì)LED列舉以下例子:
①可制成各種形狀和尺寸以及各種照射角度;
②可根據(jù)需要制成各種顏色,并可以隨時(shí)調(diào)節(jié)亮度;
③反應(yīng)迅速,可在幾微秒或更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大亮度;
④使用周期長(zhǎng);
⑤通過(guò)散熱裝置,散熱效果更好,光亮度更穩(wěn)定;
⑥電源帶有外觸發(fā),可以通過(guò)計(jì)算機(jī)控制,起動(dòng)速度快,可以用作頻閃燈;
⑦運(yùn)行成本低、壽命長(zhǎng)的LED,會(huì)在綜合成本和性能方面體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì);
⑧可根據(jù)客戶的需求,進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。
2.鏡頭
鏡頭的基本功能就是實(shí)現(xiàn)光束可變性,在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中,鏡頭的主要作用就是將成像目標(biāo)在圖像傳感器的光敏面上。鏡頭的好壞直接影響到機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的整體性能,所以選擇一個(gè)好的鏡頭,是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。
3.工業(yè)相機(jī)(跟傳統(tǒng)的民用相機(jī)是不一樣的)
工業(yè)相機(jī)相比于傳統(tǒng)的攝像機(jī)而言,它具有高圖像穩(wěn)定性、高傳輸能力和抗干擾能力等等,目前市面上的工業(yè)相機(jī)大多是基于CCD或CMOS芯片的相機(jī)。其中,CCD是目前機(jī)器視覺(jué)里面最為常用的圖像傳感器。它集光電轉(zhuǎn)換及電荷存貯、電荷轉(zhuǎn)移、信號(hào)讀取于一體,是典型的固體成像器件。而CMOS圖像傳感器的開發(fā)則最早出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代初期,90年代初期,隨著超大規(guī)模集成電路制造工藝技術(shù)的發(fā)展,CMOS圖像傳感器得到迅速發(fā)展。CMOS圖像傳感器將光敏元陣列、圖像信號(hào)放大器、信號(hào)讀取電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、圖像信號(hào)處理器及控制器集成在一塊芯片上,還具有局部像素的編程隨機(jī)訪問(wèn)的優(yōu)點(diǎn)。目前,CMOS圖像傳感器以其良好的集成性、低功耗、高速傳輸和寬動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)在高分辨率和高速場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。
4.圖像采集
圖像的獲取實(shí)際上是將被測(cè)物體的可視化圖像和內(nèi)在特征轉(zhuǎn)換成能被計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù),它直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。一般利用光源、光學(xué)系統(tǒng),相機(jī)、圖像處理單元(或圖像捕獲卡)獲取被測(cè)物體的圖像。
5.圖像處理系統(tǒng)
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中,視覺(jué)信息的處理技術(shù)主要依賴于圖像處理方法,它包括圖像增強(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(shí)別與理解等內(nèi)容。經(jīng)過(guò)這些處理后,輸出圖像的質(zhì)量得到相當(dāng)程度的改善,既改善了圖像的視覺(jué)效果,又便于計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析、處理和識(shí)別。
我們?cè)倏纯磳?duì)于機(jī)器視覺(jué)代替人工的影響,對(duì)于工廠的質(zhì)量控制部門來(lái)說(shuō),我們更愿意舍棄人工檢測(cè),而選擇比較傻但是一絲不茍工作的機(jī)器視覺(jué)。
因?yàn)閷?duì)于工廠而言,最重要的是“受控”,我們可以接受有個(gè)別特殊的未發(fā)生過(guò)的缺陷被漏出,但必須知道有一些經(jīng)常發(fā)生的不可接受的缺陷一定能夠被發(fā)現(xiàn)。
中長(zhǎng)期來(lái)看機(jī)器視覺(jué)比人工便宜,一般的工廠都設(shè)有品檢員等崗位,四個(gè)品檢員的人工成本年均超過(guò)20萬(wàn)元。
而20萬(wàn)基本上夠搞一套機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)了,那還是值得投入的。
視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)短期內(nèi)不能完全取代人工目檢,主要原因是還不夠智能,中小企業(yè)愿意投資的意愿不強(qiáng),但是對(duì)于工廠的質(zhì)量控制來(lái)講,機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)比人工檢測(cè)更可靠。
盈泰德專注于機(jī)器視覺(jué)核心算法研究,視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備,CCD光學(xué)檢測(cè)設(shè)備,機(jī)器視覺(jué)定位檢測(cè),非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備,視覺(jué)方案定制和研發(fā)與一體的高新技術(shù)企業(yè)。目前自主研發(fā)針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)制造企業(yè)的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng),已在電子、包裝、印刷、化工、食品、塑膠、紡織等行業(yè)得到成功的應(yīng)用與廣泛好評(píng)。各級(jí)生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)對(duì)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,在實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率的同時(shí),還可以大幅節(jié)約人工成本,是制造業(yè)在面向工業(yè)4.0時(shí)代的最佳選擇。
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