機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，是一門(mén)涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識(shí)別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。機(jī)器視覺(jué)主要用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的視覺(jué)功能，從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)最大的特點(diǎn)是速度快、信息量大、功能多。

如今，我們的身邊已出現(xiàn)各種類(lèi)型的機(jī)器人，在制造、運(yùn)輸、生活等各領(lǐng)域起著非常重要的作用。比如機(jī)器人代步車(chē)，掃地機(jī)器人等。而讓這些機(jī)器人擁有一雙“智慧”雙眼的正是機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，得益于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用就有非常廣闊的空間。

機(jī)器視覺(jué)的定義

機(jī)器視覺(jué)是人工智能快速發(fā)展的一個(gè)分支。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)基于仿生的角度發(fā)展而來(lái)，比如模擬眼睛是通過(guò)視覺(jué)傳感器進(jìn)行圖像采集，并在獲取之后由圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理和識(shí)別。

機(jī)器視覺(jué)的分類(lèi)

單目視覺(jué)技術(shù)，安裝單個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行圖像采集，一般只能獲取到二維圖像。單目視覺(jué)廣泛應(yīng)用于智能機(jī)器人領(lǐng)域。由于該技術(shù)受限于較低圖像精度以及數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的問(wèn)題，因此需要和超聲、紅外等其它類(lèi)型傳感器共同工作。

雙目視覺(jué)技術(shù)，一種模擬人類(lèi)雙眼處理環(huán)境信息的方式，通過(guò)兩個(gè)攝像機(jī)從外界采集一副或者多幅不同視角的圖像，從而建立被測(cè)物體的三維坐標(biāo)。雙目視覺(jué)技術(shù)大致分為機(jī)械臂視覺(jué)控制、移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)控制、無(wú)人機(jī)無(wú)人船視覺(jué)控制等方向。

多目視覺(jué)技術(shù)，采用多個(gè)攝像機(jī)以減少盲區(qū)，降低錯(cuò)誤檢測(cè)的機(jī)率。該技術(shù)主要用于物體的運(yùn)動(dòng)測(cè)量工作。多目視覺(jué)技術(shù)能夠克服物體捕捉的盲區(qū)，使機(jī)械臂進(jìn)行抓取更加有效，精確識(shí)別和定位被測(cè)物體，進(jìn)而提高裝配機(jī)器人的智能程度和定位精度。

機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用

檢測(cè)：可分為高精度定量檢測(cè)(例如顯微照片的細(xì)胞分類(lèi)、機(jī)械零部件的尺寸和位置測(cè)量)和不用量器的定性或半定量檢測(cè)(例如產(chǎn)品的外觀檢查、裝配線上的零部件識(shí)別定位、缺陷性檢測(cè)與裝配完全性檢測(cè))。

機(jī)器人視覺(jué)：用于指引機(jī)器人在大范圍內(nèi)的操作和行動(dòng)，如從料斗送出的雜亂工件堆中揀取工件并按一定的方位放在傳輸帶或其他設(shè)備上(即料斗揀取問(wèn)題)。

此外還有自動(dòng)光學(xué)檢查，人臉識(shí)別，無(wú)人駕駛汽車(chē)，產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)分類(lèi)，印刷品質(zhì)量自動(dòng)化檢測(cè)，文字識(shí)別，紋理識(shí)別，追蹤定位。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用取代了人工分揀快遞，除此之外，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)還可以讓機(jī)械手臂擁有3D視覺(jué)能力，依靠視覺(jué)導(dǎo)引、定位，夾取產(chǎn)品。并且在汽車(chē)制造、醫(yī)療等領(lǐng)域也使用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和檢測(cè)。

機(jī)器視覺(jué)的優(yōu)勢(shì)

雖然人類(lèi)視覺(jué)最擅長(zhǎng)于對(duì)復(fù)雜、非結(jié)構(gòu)化的場(chǎng)景進(jìn)行定性解釋?zhuān)珯C(jī)器視覺(jué)則憑借速度、精度和可重復(fù)性等優(yōu)勢(shì)，擅長(zhǎng)于對(duì)結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景進(jìn)行定量測(cè)量。

在生產(chǎn)線上，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)每分鐘能夠?qū)?shù)百個(gè)甚至數(shù)千個(gè)元件進(jìn)行檢測(cè)。配備適當(dāng)分辨率的相機(jī)和光學(xué)元件后，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)能夠輕松檢驗(yàn)小到人眼無(wú)法看到的物品細(xì)節(jié)特征。

另外，由于消除了檢驗(yàn)系統(tǒng)與被檢驗(yàn)元件之間的直接接觸，機(jī)器視覺(jué)還能夠防止元件損壞，也避免了機(jī)械部件磨損的維護(hù)時(shí)間和成本投入。

通過(guò)減少制造過(guò)程中的人工參與，機(jī)器視覺(jué)還帶來(lái)了額外的安全性和操作優(yōu)勢(shì)。此外，機(jī)器視覺(jué)還能夠防止?jié)崈羰沂艿饺藶槲廴荆材茏尮と嗣馐芪ｋU(xiǎn)環(huán)境的威脅。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的分類(lèi)

主要分為智能相機(jī)、基于嵌入式、基于PC三類(lèi)。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的組成

圖像獲取：光源、鏡頭、相機(jī)、采集卡、機(jī)械平臺(tái)

圖像處理與分析：工控主機(jī)、圖像處理分析軟件、圖形交互界面。

判決執(zhí)行：機(jī)械單元

蘇州香農(nóng)案例

1、磁瓦缺陷檢測(cè)系統(tǒng)

蘇州香農(nóng)自主研發(fā)生產(chǎn)的磁瓦缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)磁瓦全部外表面的缺陷識(shí)別、缺陷數(shù)據(jù)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)、合格品和缺陷品的分類(lèi)收集。

高效穩(wěn)定：覆蓋磁瓦10個(gè)外表面的外觀缺陷，單機(jī)代替6-8名檢測(cè)工人，效率120個(gè)/分鐘

高時(shí)效性：設(shè)備對(duì)接清洗設(shè)備，清洗烘干后的磁瓦及時(shí)檢測(cè)，和人工相比節(jié)省2天

質(zhì)量監(jiān)控：磁瓦缺陷分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)批量異常情況，提高產(chǎn)品均一性，減少批量不合格造成的額外成本和生產(chǎn)延誤

設(shè)置靈活：軟件設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)參數(shù)，檢測(cè)閾值可以靈活設(shè)置

2、產(chǎn)品缺陷檢測(cè)

實(shí)現(xiàn)對(duì)于產(chǎn)品的自動(dòng)分揀、剔除、分類(lèi)不合格品，統(tǒng)計(jì)不合格品類(lèi)的具體信息反饋控制前級(jí)生產(chǎn)工序。

閾值設(shè)定：軟件靈活設(shè)定檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)據(jù)分析：車(chē)間生產(chǎn)數(shù)據(jù)自主統(tǒng)計(jì)與分析

機(jī)器學(xué)習(xí)：實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)產(chǎn)品的自動(dòng)建模

缺陷報(bào)警：高缺陷維度的預(yù)警及時(shí)控制前級(jí)生產(chǎn)工序

靈活定制：塑料產(chǎn)品、鑄造產(chǎn)品、機(jī)加件、涂裝件、玻璃制品均可適應(yīng)