機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成、原理，以及實(shí)際應(yīng)用。

機(jī)器視覺用于各種工業(yè)過程，例如材料檢測(cè)、物體識(shí)別、模式識(shí)別、電子元件分析，以及簽名、光學(xué)字符和貨幣的識(shí)別。

機(jī)器視覺是計(jì)算機(jī)感知環(huán)境的能力。一臺(tái)或多臺(tái)攝像機(jī)用于模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號(hào)處理。圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到計(jì)算機(jī)或機(jī)器人控制器。

人眼對(duì) 390 到 770 納米的電磁波長(zhǎng)有反應(yīng)，而攝像機(jī)可以感知比此范圍更廣的波長(zhǎng)范圍，而某些機(jī)器視覺系統(tǒng)在紅外線、紫外線或 X 射線波長(zhǎng)下工作。

機(jī)器視覺通常與計(jì)算機(jī)的視覺能力相關(guān)聯(lián)。計(jì)算機(jī)視覺一詞用于指定計(jì)算機(jī)將圖像數(shù)字化、處理數(shù)據(jù)并采取某種行動(dòng)的技術(shù)。

機(jī)器視覺系統(tǒng)使用機(jī)器人中的傳感器在計(jì)算機(jī)的幫助下查看和識(shí)別物體。機(jī)器視覺用于各種工業(yè)過程，例如材料檢測(cè)、物體識(shí)別、模式識(shí)別、電子元件分析，以及簽名、光學(xué)字符和貨幣的識(shí)別。

除了材料檢測(cè)，機(jī)器視覺系統(tǒng)還有其他幾個(gè)應(yīng)用。用于視覺庫存控制和管理的系統(tǒng)，例如條形碼讀取和計(jì)數(shù)，通常使用機(jī)器視覺系統(tǒng)。工業(yè)產(chǎn)品運(yùn)行使用機(jī)器視覺系統(tǒng)來評(píng)估過程中各個(gè)階段的產(chǎn)品。甚至食品和飲料制造商也應(yīng)用機(jī)器視覺系統(tǒng)來監(jiān)控質(zhì)量。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，機(jī)器視覺系統(tǒng)用于醫(yī)學(xué)成像和檢查程序。


機(jī)器人的視覺系統(tǒng)由許多基本組件組成，包括捕獲圖片的相機(jī)，以及提供和傳達(dá)結(jié)果的處理機(jī)制。對(duì)于任何機(jī)器視覺系統(tǒng)要可靠地工作并產(chǎn)生可以重復(fù)的結(jié)果，這些基本組件如何相互作用是很重要的。

照明對(duì)于機(jī)器視覺非常重要，因?yàn)樗樟亮艘榭吹牟糠?，使其特征突出，從而使相機(jī)能夠清晰地看到。鏡頭捕捉圖像并以光的形式將其傳遞給傳感器。機(jī)器視覺相機(jī)中的傳感器將這種光轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)到處理器進(jìn)行分析。

視覺處理采用算法來審查圖像并提取所需信息，運(yùn)行所需的檢查并做出決定。最后，通過離散 I/O 信號(hào)或通過串行連接傳輸?shù)秸谟涗浕蚴褂眯畔⒌脑O(shè)備的數(shù)據(jù)來完成通信。


機(jī)器人的視覺系統(tǒng)根據(jù)物體的顏色分為三個(gè)主要類別。這些是（1）二值圖像，由黑白圖像組成； (2) 灰度圖像； (3) 基于紅色、綠色或藍(lán)色顏色的圖像。使用分類為這三類的像素建立電子圖像。如果圖像不屬于這些類別中的任何一個(gè)，則選擇最接近圖像的類別。

靈敏度和分辨率是任何視覺系統(tǒng)的重要規(guī)格。靈敏度是機(jī)器在弱光條件下觀察或在不可見波長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)難以察覺的脈沖的能力。分辨率允許機(jī)器區(qū)分對(duì)象。靈敏度和分辨率是相互依賴的。如果所有其他因素保持不變，則增加靈敏度會(huì)降低分辨率，增加分辨率會(huì)降低靈敏度。

工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展從根本上提高了生產(chǎn)效率。雖然員工仍然按照計(jì)劃更改夾具或設(shè)置，校準(zhǔn)系統(tǒng)，并在開始生產(chǎn)前進(jìn)行測(cè)試和修改，但視覺引導(dǎo)機(jī)器人作為一種消除這種耗時(shí)工作的方式一直受到關(guān)注。

大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人制造商都內(nèi)置了自己的控制程序。如果您正在尋找機(jī)器人，請(qǐng)確保您的圖像處理系統(tǒng)與機(jī)器人的控制程序兼容。即使使用兼容的系統(tǒng)，設(shè)置也可能需要大量時(shí)間和勞力。引入視覺引導(dǎo)機(jī)器人的基本原理是提高生產(chǎn)效率或降低成本。因此，如果系統(tǒng)設(shè)置需要額外的時(shí)間和人力，那么配置是另一個(gè)需要考慮的方面。

如果沒有視覺引導(dǎo)系統(tǒng)，機(jī)器人就會(huì)失明，無法正確處理物體。有些視覺引導(dǎo)機(jī)器人可以用最少的勞動(dòng)力進(jìn)行設(shè)置。它們具有預(yù)定義的設(shè)置，例如拾取、放置和夾點(diǎn)校正。您可以按照相機(jī)分辨率和靈敏度設(shè)置的說明進(jìn)行設(shè)置，然后選擇要連接的機(jī)器人、校準(zhǔn)、搜索設(shè)置和需要進(jìn)行的糾正措施。

操作員需要使用當(dāng)今傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的教學(xué)輔助手動(dòng)識(shí)別坐標(biāo)。每次更換目標(biāo)或工具時(shí)，都必須重新調(diào)整機(jī)器。精度不同，取決于操作員。具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能的視覺引導(dǎo)機(jī)器人只需按一下按鈕即可完成校準(zhǔn)，無需手動(dòng)控制。

有些系統(tǒng)可以達(dá)到所需的精度，使用一種搜索工具，即使在復(fù)雜的條件下，也能以極高的精度高速隔離目標(biāo)。它們通過錯(cuò)位校正、重疊消除和失真校正而堅(jiān)固。具有陰影校正和噪聲隔離的圖像增強(qiáng)過濾器允許精確檢測(cè)和隔離。它們支持多種流程，包括外觀和尺寸檢查，以及基于 OCR 的字符識(shí)別。

“拾取和放置”是使用視覺引導(dǎo)機(jī)器人的常規(guī)操作。對(duì)某些產(chǎn)品進(jìn)行的手動(dòng)裝箱可以使用機(jī)器視覺自動(dòng)識(shí)別位置和方向。機(jī)器視覺機(jī)器人還可以減少揀貨的勞動(dòng)力。機(jī)器視覺用于檢測(cè)目標(biāo)的位置并將位置信息發(fā)送給機(jī)器人，使其無需使用定位托盤即可完成揀選。在此過程中可以同時(shí)檢查產(chǎn)品。


機(jī)器視覺引導(dǎo)系統(tǒng)可以掃描二維或三維物體。 除非應(yīng)用程序需要三維視覺引導(dǎo)，否則二維系統(tǒng)運(yùn)行良好。 購買滿足應(yīng)用需求的最簡(jiǎn)單的機(jī)器視覺引導(dǎo)系統(tǒng)。

隨著機(jī)器視覺系統(tǒng)變得更加強(qiáng)大和緊湊，它們通常會(huì)包括跟蹤和可追溯功能，例如藥房應(yīng)用程序，其中每個(gè)藥丸和瓶子都在制造過程中被跟蹤。

機(jī)器視覺市場(chǎng)已為長(zhǎng)期增長(zhǎng)做好了準(zhǔn)備。 新的非工業(yè)應(yīng)用正在增長(zhǎng)，并且隨著易用性的提高，機(jī)器視覺擁有令人興奮的未來。

西安德伍拓自動(dòng)化傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司在機(jī)器視覺領(lǐng)域擁有10多年的項(xiàng)目項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域上有著不少成功的案例和解決方案。公司自成立以來一直以來致力于機(jī)器視覺產(chǎn)品的生產(chǎn)、開發(fā)、應(yīng)用以及銷售，為客戶提供整體機(jī)器視覺解決方案及服務(wù)，把機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用到智能生產(chǎn)中。