人眼與攝像頭有著本質(zhì)的差異， 人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)看到的不是像素而是一個(gè) 3D 拓?fù)淠Ｐ停?能夠理解點(diǎn)、線(xiàn)、面、顏色、形狀、遠(yuǎn)近、空間位置等信息， 還能自動(dòng)構(gòu)造出事物的 3D 模型。

　　與人類(lèi)視覺(jué)相比，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)不僅包括對(duì)信息的接收，同時(shí)還延伸至對(duì)信息的處理與判斷，機(jī)器視覺(jué)相較于人類(lèi)視覺(jué)在工業(yè)應(yīng)用中有許多優(yōu)勢(shì)。

　　機(jī)器視覺(jué)已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的核心， 無(wú)論是“中國(guó)制造 2025”， 還是 “工業(yè) 4. 0”都離不開(kāi)智能制造和機(jī)器視覺(jué)。隨著 AR /VR、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、AI、5G 等技術(shù)的逐步成熟， 機(jī)器視覺(jué)勢(shì)必會(huì)成為自動(dòng)化工業(yè)時(shí)代的 “智慧之眼”， 為智能制造打開(kāi)一個(gè)全新的 “視界”。

　　1、各個(gè)行業(yè)都在探索視覺(jué)機(jī)器系統(tǒng)產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)

　　視覺(jué)機(jī)器系統(tǒng)將會(huì)影響生產(chǎn)制造、勘探和開(kāi)采等垂直領(lǐng)域。在貨運(yùn)和供應(yīng)鏈管理、質(zhì)量控制、原材料處理、安全防護(hù)，以及其他各種過(guò)程中，都會(huì)有更進(jìn)一步發(fā)展。

　　很快接下來(lái)，視覺(jué)機(jī)器系統(tǒng)將會(huì)隨處可見(jiàn)，為工業(yè)生產(chǎn)社會(huì)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(lái)，我們一起來(lái)了解一下這是怎樣付諸行動(dòng)的。

　　如何理解視覺(jué)機(jī)器系統(tǒng)?

　　視覺(jué)機(jī)器系統(tǒng)是一種可以讓機(jī)器設(shè)備能夠更好地認(rèn)知周?chē)h(huán)境的技術(shù)水平。它有利于高級(jí)圖像識(shí)別技術(shù)和更高級(jí)認(rèn)知的決策。

　　為了能運(yùn)用視覺(jué)機(jī)器系統(tǒng)，必須采用高分辨率攝像機(jī)來(lái)捕捉環(huán)境或產(chǎn)品的圖像數(shù)據(jù)。這些圖像能通過(guò)自動(dòng)駕駛車(chē)輛(AGV)或智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)攝影。然后視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)采用非常復(fù)雜的模式識(shí)別算法來(lái)判定它的具體位置、身份或條件。

　　2、適當(dāng)?shù)恼彰魇菍?shí)現(xiàn)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵因素

　　在視覺(jué)機(jī)器系統(tǒng)應(yīng)用中有幾類(lèi)比較常見(jiàn)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(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

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

　　3、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的作用主要能夠概括為四個(gè)方向

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

　　與肉眼相比，機(jī)器視覺(jué)在精準(zhǔn)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(huì)有顯著的優(yōu)點(diǎn)。

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

　　尺寸測(cè)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(jì)日趨復(fù)雜。同時(shí)，由于大型構(gòu)件的體積和重量限制，不便于經(jīng)常移動(dòng)，給傳統(tǒng)的測(cè)量方式帶來(lái)了巨大的困擾。

　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)是一種基于光學(xué)成像、數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的無(wú)接觸的測(cè)量方式，擁有嚴(yán)密的理論基礎(chǔ)，測(cè)量范圍更廣，而且相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量方式而言，擁有更高的測(cè)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(yùn)、裝配等固定流程在工業(yè)自動(dòng)化的操作過(guò)程中，零件的初始狀態(tài)與機(jī)器人的相對(duì)位置并不是固定的。這導(dǎo)致工件的實(shí)際擺放位置和理想加工位置存在差距，機(jī)器人難以按照原定的程序?qū)崿F(xiàn)加工。

　　伴隨著機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)以及更靈活的機(jī)器手臂的普及，這個(gè)問(wèn)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(dòng)力。

　　零件檢測(cè)

　　零件檢測(cè)是機(jī)器視覺(jué)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(guò)程中，絕大多數(shù)的產(chǎn)品都面臨著品質(zhì)檢測(cè)。

　　傳統(tǒng)的人工檢測(cè)存在著很多欠缺：首先，人工檢測(cè)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(duì)比較低，無(wú)法有效的達(dá)到大量生產(chǎn)檢測(cè)的需要;這些年以來(lái)人力成本也在進(jìn)一步上漲。

　　所以，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)被廣泛用作產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)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(huì)導(dǎo)致零部件的缺失，以及洞孔、污垢、劃傷等常見(jiàn)的表面缺陷，這些工業(yè)化生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題，都能通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)及算法來(lái)處理。

　　圖像識(shí)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(shí)別等，以往多用NFC標(biāo)簽等媒介實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取，必須與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)近距離接觸。

　　四、機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展前景：

　　近年來(lái)，國(guó)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(duì)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)產(chǎn)生了積極的影響。國(guó)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(jì)將加快推動(dòng)我國(guó)“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”和“中國(guó)創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變，為機(jī)器視覺(jué)行業(yè)提供了更大的市場(chǎng)空間和發(fā)展機(jī)遇。

　　我國(guó)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(chǎng)空間巨大。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)以及制造業(yè)的進(jìn)一步智能化將推動(dòng)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)的發(fā)展。

　　機(jī)器視覺(jué)技術(shù)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)中獲取數(shù)據(jù)的重要途徑，對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(guò)視覺(jué)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(jìn)行輔助生產(chǎn)決策，質(zhì)量分析和風(fēng)險(xiǎn)管控等，達(dá)到提質(zhì)增效，降本減存的目的，預(yù)計(jì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展將給機(jī)器視覺(jué)注入新的活力。