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机器视觉的基本原理及应用


机器视觉的基本原理及应用

机器视觉是配备有传感视觉仪器 (如自动对焦相机或传感器 ) 的检测机器, 主要研究计算机来模拟认得视觉功能从客观事物图像中 提取信息,进行处理并加以理解,最终用于实际检测,测量和控制。 其中光学检测仪器占有比重非常高,可用于检测出各种产品的缺陷, 或者用与判断并选择出物体,或者用来测量尺寸等,应用在自动化生 产线上对物料进行校准与定

位。是计算机视觉中最具有产业化的部 分,主要大量应用于工厂自动化检测及机器人产业等。

机器视觉的基本原理 机器视觉系统是指用电脑来实现人的视觉功能, 也就是用电脑来 实现对客观的三维世界的识别。按现在的理解,人类视觉系统的感受 部分是视网膜,它是一个三维采样系统。三维物体的可见部分投影到 网膜上, 人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理 解。所谓三维理解是指对被观察物件的形状、尺寸、离开观察点的距 离、质地和运动特征(方向和速度)等的理解。 机器视觉的系统

机器视觉系统主要由三部分组成: 图像的获取、 图像的处理和分析、 输出或显示。

系统可再细分为 主端电脑(Host Computer) 影像撷取卡(Frame Grabber)与影像处理器 影像摄影机 (CCTV 镜头、显微镜头) 照明设备 (高周波萤光灯源、LED 光源、Halogen 卤素灯光源、 闪光灯源、其他特殊光源) 影像显示器 (LCD) 机构及控制系统 (PLC、精密桌台、PC-Base 控制器、伺服运 动机台)

机器视觉的特点 (1)机器视觉是一项综合技术,其中包括数字图像处理技术, 机械工程技术,控制技术,电光源 照明技术,光学成像技术,传感 器技术,模拟与 数字视频技术,计算机硬件技术,人机接口技术 等 这些技术在机器视觉中式并列关系,相互协调 应用才能构成一个成 功的工业机器视觉应用系统。 (2)机器视觉更强调实用性,要求能够适应工业 生产中恶劣的 环境,要有合理的性价比,要有通 用的工业接口,能够由普通工作 来操作,有较高 的容错能力和安全性,不会破坏工业产品,必须有 较强的通用性和可移植性。 (3)对机器视觉工程师来说,不仅要具有研究数学理论和编制

计算机软件的能力,更需要的是光, 机,电一体化的综合能力。 (4)机器视觉更强调实时性,要求高速度和高精 度,因而计算 机视觉和数字图像处理中的许多技 术目前还难以应用于机器视觉, 他们的发展速度 远远超过其在工业生产中的实际应用速度。 视觉传感器的关键技术。

1、光照照明技术 2、光学镜头 3、CCD 摄像机 4、图像采集卡 5、视觉传感器

机器视觉的应用成果 (1)工业上的应用,生产线上部件安装,自动焊接,切割加工; 大规模集成电路生产线上自动连接引线,对准芯片和封装;石油,煤 矿等钻探中数据流自动监测和滤波;在纺织。印染业进 行自动分色, 配色。 (2) 在各类检验, 监视中的应用, 如检查印刷底板的裂痕, 路 短 及不合格的连接部,检查标签文字标记,玻璃产品的裂痕和气泡等。 (3) 在商业上的应用, 自动巡视商店或其他重要场所门廊, 动 自 跟踪可疑的人并及时报警。 (4)在遥感方面,自动制图,卫星图像与地 形图对准,自动测

绘地图;国土资源管理,如森林,水面,土壤的管理等,还可以对环 境, 火警自动检测 (5)医学方面 对染色体切片,癌细胞切片,X 射线图像,超 声波图像的自动检查,进而自动 诊断等。 (6)军事方面 自动件事军事目标,自动发现,跟踪运动目标, 自动巡航目标和确定距离。 (7)残疾人引路 如为盲人带路的“带路机器 狗”。


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