人眼與攝像頭有著本質(zhì)的差異， 人類視覺系統(tǒng)看到的不是像素而是一個 3D 拓撲模型， 能夠理解點、線、面、顏色、形狀、遠近、空間位置等信息， 還能自動構(gòu)造出事物的 3D 模型。

　　與人類視覺相比，機器視覺系統(tǒng)不僅包括對信息的接收，同時還延伸至對信息的處理與判斷，機器視覺相較于人類視覺在工業(yè)應(yīng)用中有許多優(yōu)勢。

　　機器視覺已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域，并已成為實現(xiàn)工業(yè)自動化和智能化的核心， 無論是“中國制造 2025”， 還是 “工業(yè) 4. 0”都離不開智能制造和機器視覺。隨著 AR /VR、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、AI、5G 等技術(shù)的逐步成熟， 機器視覺勢必會成為自動化工業(yè)時代的 “智慧之眼”， 為智能制造打開一個全新的 “視界”。

　　1、各個行業(yè)都在探索視覺機器系統(tǒng)產(chǎn)生的優(yōu)勢

　　視覺機器系統(tǒng)將會影響生產(chǎn)制造、勘探和開采等垂直領(lǐng)域。在貨運和供應(yīng)鏈管理、質(zhì)量控制、原材料處理、安全防護，以及其他各種過程中，都會有更進一步發(fā)展。

　　很快接下來，視覺機器系統(tǒng)將會隨處可見，為工業(yè)生產(chǎn)社會構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(InternetofThings)提供重要的智能技術(shù)。接下來，我們一起來了解一下這是怎樣付諸行動的。

　　如何理解視覺機器系統(tǒng)?

　　視覺機器系統(tǒng)是一種可以讓機器設(shè)備能夠更好地認知周圍環(huán)境的技術(shù)水平。它有利于高級圖像識別技術(shù)和更高級認知的決策。

　　為了能運用視覺機器系統(tǒng)，必須采用高分辨率攝像機來捕捉環(huán)境或產(chǎn)品的圖像數(shù)據(jù)。這些圖像能通過自動駕駛車輛(AGV)或智能機器人實現(xiàn)攝影。然后視覺檢測系統(tǒng)采用非常復(fù)雜的模式識別算法來判定它的具體位置、身份或條件。

　　2、適當(dāng)?shù)恼彰魇菍崿F(xiàn)視覺檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵因素

　　在視覺機器系統(tǒng)應(yīng)用中有幾類比較常見的光源，包括led、石英鹵素、金屬鹵化物、氙氣和傳統(tǒng)的熒光燈。如果條形碼或產(chǎn)品的一部分被遮擋，讀取可能會產(chǎn)生錯誤。

　　視覺機器系統(tǒng)結(jié)合了先進的硬件和軟件，使機器設(shè)備能夠以新的有效的方式觀察并對外界刺激作出反應(yīng)。

　　3、機器視覺系統(tǒng)的作用主要能夠概括為四個方向

　　作為機器視覺系統(tǒng)的一大分支，工業(yè)視覺更多的注重通俗圖像數(shù)據(jù)信號(激光，攝像頭)與自動化技術(shù)(生產(chǎn)線)方面的作用，即“眼睛對著機器”，具有自動化和非接觸性的特性。

　　與肉眼相比，機器視覺在精準程度、客觀程度、可重復(fù)性、生產(chǎn)成本以及工作效率上都會有顯著的優(yōu)點。

　　也正是由于這些特性，現(xiàn)今機器視覺廣泛運用于工業(yè)化生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。在智能制造系統(tǒng)體系中，機器視覺系統(tǒng)的作用主要能夠概括為四個方向：

　　尺寸測量

　　伴隨著制造工藝的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品尤其是大型構(gòu)件的外形設(shè)計日趨復(fù)雜。同時，由于大型構(gòu)件的體積和重量限制，不便于經(jīng)常移動，給傳統(tǒng)的測量方式帶來了巨大的困擾。

　　機器視覺系統(tǒng)測量技術(shù)是一種基于光學(xué)成像、數(shù)字圖像處理、計算機圖形學(xué)的無接觸的測量方式，擁有嚴密的理論基礎(chǔ)，測量范圍更廣，而且相對于傳統(tǒng)測量方式而言，擁有更高的測量精度和工作效率。

　　物體定位

　　傳統(tǒng)制造業(yè)中的焊接、搬運、裝配等固定流程在工業(yè)自動化的操作過程中，零件的初始狀態(tài)與機器人的相對位置并不是固定的。這導(dǎo)致工件的實際擺放位置和理想加工位置存在差距，機器人難以按照原定的程序?qū)崿F(xiàn)加工。

　　伴隨著機器視覺系統(tǒng)以及更靈活的機器手臂的普及，這個問題得到了有效的處理，為智能制造系統(tǒng)的快速發(fā)展提供了驅(qū)動力。

　　零件檢測

　　零件檢測是機器視覺系統(tǒng)在工業(yè)化生產(chǎn)中最重要的作用之一，在生產(chǎn)制造生產(chǎn)的過程中，絕大多數(shù)的產(chǎn)品都面臨著品質(zhì)檢測。

　　傳統(tǒng)的人工檢測存在著很多欠缺：首先，人工檢測的精確性取決于工人的狀態(tài)和熟練程度;其次，人工控制工作效率相對比較低，無法有效的達到大量生產(chǎn)檢測的需要;這些年以來人力成本也在進一步上漲。

　　所以，機器視覺系統(tǒng)被廣泛用作產(chǎn)品質(zhì)量檢測中，在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中，某些環(huán)節(jié)的缺少或者加工瑕疵會導(dǎo)致零部件的缺失，以及洞孔、污垢、劃傷等常見的表面缺陷，這些工業(yè)化生產(chǎn)中遇到的問題，都能通過視覺檢測及算法來處理。

　　圖像識別

　　在工業(yè)領(lǐng)域中的主要作用有條形碼獲取、二維碼掃描識別等，以往多用NFC標(biāo)簽等媒介實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取，必須與產(chǎn)品實現(xiàn)近距離接觸。

　　4、機器視覺的發(fā)展前景：

　　近年來，國家多次頒布相關(guān)政策支持智能裝備制造業(yè)的發(fā)展，直接或間接地對機器視覺行業(yè)產(chǎn)生了積極的影響。國家高度重視智能裝備制造業(yè)的發(fā)展，政策支持力度不斷加大，預(yù)計將加快推動我國“中國制造”向“中國智造”和“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變，為機器視覺行業(yè)提供了更大的市場空間和發(fā)展機遇。

　　我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和技術(shù)提升的市場空間巨大。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級以及制造業(yè)的進一步智能化將推動機器視覺行業(yè)的發(fā)展。

　　機器視覺技術(shù)作為數(shù)字經(jīng)濟技術(shù)中獲取數(shù)據(jù)的重要途徑，對數(shù)字經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，尤其在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。

　　工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)獲取主要通過視覺系統(tǒng)，在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的支持圖譜關(guān)系為企業(yè)工廠提供智能的大腦，從而進行輔助生產(chǎn)決策，質(zhì)量分析和風(fēng)險管控等，達到提質(zhì)增效，降本減存的目的，預(yù)計數(shù)字經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展將給機器視覺注入新的活力。

　　文章來源：康耐德智能，賽拓信息，盛世龍圖