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社会进步永远离不开以人为本。在满足了人们的基本需求之后,工业生产必须朝着越来越精细化、智能化的方向发展。智能视觉就是这个时代的产物。机器视觉系统工业3.革命后,自动化时代已经进入,实现了“时代无人(少人)”。在工业4.0时代,随着机器视觉的应用,少数工厂已将实现了“无人时代”。工业4.0时代的技术特征——视觉和图像技术是核心(从“智眼”到“智人”)。机器视觉技术是20世纪人类伟大的技术之一。机器视觉系统80%的人通过眼睛感知外部信息,图像包含较多的信息。视觉图像技术在信息时代注定要成为三脚架,尤其是在工业信息时代。
机器视觉就是机器的视觉,换句话说:就是将视觉感知赋予机器,使机器具有和生物视觉系统类似的场景感知能力。视觉是我们强大的感知方式,我们可以在不实际接触的情况下,机器视觉系统通过视觉感知的方式获取周围环境的很多信息。在计算机出现后,机器视觉系统人们开始尝试将视觉感知能力赋予机器。由于生物视觉系统非常复杂,我们不能使机器系统具有这种强大的视觉感知能力。在这一阶段,我们仍然致力于在可控环境中构建一个机器视觉系统来处理特定的任务。由于工业视觉环境可控,处理任务具体,大部分机器视觉都应用于工业。
一个产品的生产过程可能包括产品需求确定、产品设计、产品规划、产品工程、生产、销售服务等等多个价值链环节,每个环节可能有不同的企业完成。机器视觉系统所谓的价值链集成就是要把这种在一个企业之中或者多个企业之间的产品从需求分析开始直到销售服务全价值链集成起来,确保个性化的产品能够实现。价值链集成的意义在于,他可以确保即使是生产的个性化产品,也能够在整个价值链上被准确的生产出来。同时,价值链集成把横向集成和纵向集成连接在一起,实现了端到端的价值,从而满足了客户的需求。可以说,机器视觉系统价值链集成是实现客户价值的途径,横向集成和纵向集成是实现这一价值的保证。他们共同组成了智能制造体系。
广泛应用于机械、电子、航空航天、模具、弹簧、齿轮、接线端子、电路板接头、五金塑料、磁性材料、电子线路、元件、手表、小型五金冲压行业、矿石行业、手机配件、家用电器、连接器、机械配件、精密夹具、塑料、五金、计算机周边行业等。基于图像测量仪CCD基于计算机屏幕测量技术和空间几何操作的强大软件能力,基于数字图像。机器视觉系统在安装了特殊的控制和图形测量软件后,计算机成为具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。它可以快速读取光学尺的位移值,并通过基于空间几何的软件模块操作立即得到所需的结果;机器视觉系统并在屏幕上生成图形,供操作员比较图像,以便直观地区分测量结果的可能偏差。
完整的机器视觉系统通常由光学系统、图像采集单元、图像处理单元、执行器和人机界面组成。功能模块是相辅相成的,缺一不可。1、照明(光源)照明是影响机器视觉系统输入的重要因素。光源系统的设计与输入数据直接相关,即图像质量和应用效果。工程师需要首先确定有效的照明条件,并根据用户的需要和产品的特点选择相应的照明设备,机器视觉系统以确保在此照明条件下产生的图像能够突出显示用户所需的目标信息特征。光源通常分为可见光源和不可见光源。工业上通常使用的可见光源是LED,卤素灯,荧光灯等。机器视觉系统不可见光源主要是近红外光,紫外光,X射线等。LED光源是一种广泛应用于教学的机器视觉光源,具有效率高、使用寿命长、防潮、抗震、节能环保的特点。这是工程师在设计照明系统时的选择。由于不可见光的穿透只能到达检测点,不可见光源主要用于满足管道焊接工艺等特定需要。
机器视觉与图像处理、模式分类和场景分析三个领域密切相关。(1)图像处理主要是根据现有图像获得新图像。由于获得的是图像,其输出结果仍需要分析和解释。(2)模式分类的主要任务是:对“模式”进行分类。这些“模式”是指事物的一组属性或者说特征。通过这些属性特征,机器视觉系统将其划归为已知类中的某一类,也就是识别出了这个事物。(3)场景分析的重点是将简单的描述转化为更复杂、更详细、更有利于我们判断或得出结论的描述。机器视觉系统这些输出描述深化了输入描述,进一步解释了事物之间的深层联系。
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