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在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，機(jī)器視覺已經(jīng)開始慢慢取代人工視覺，尤其是在工況檢測、成品檢驗(yàn)、質(zhì)量控制等領(lǐng)域，應(yīng)用廣泛，隨著工業(yè)4.0的到來，這一趨勢逆不可轉(zhuǎn)。

機(jī)器視覺，簡單來說就是用機(jī)器人代替人眼，來做測量和判斷。本質(zhì)上，機(jī)器視覺是圖像分析技術(shù)在工廠自動(dòng)化中的應(yīng)用，通過使用光學(xué)系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)字相機(jī)和圖像處理工具，來模擬人的視覺能力，并做出相應(yīng)的決策，最終通過指揮某種特定的裝置執(zhí)行這些決策。

為什么要用機(jī)器視覺替代人工視覺？

原因有很多，以下列比較主要的幾點(diǎn)說：

1、從生產(chǎn)效率的角度來說，由于操作工在長時(shí)間工作下容易疲憊，人工視覺質(zhì)量效率低下且精度不高，而機(jī)器視覺可以大大提高生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度。

2、從成本控制的角度來說，培訓(xùn)一個(gè)合格的操作工需要企業(yè)管理者花費(fèi)大量的人力物力，然而單純的培訓(xùn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，后續(xù)還需要花費(fèi)大量的時(shí)間，使操作工的水平在實(shí)踐中得到提升。而機(jī)器視覺系統(tǒng)只要設(shè)計(jì)、調(diào)試和操作得當(dāng)，可以在很長一段時(shí)間內(nèi)不間斷使用，同時(shí)確保生產(chǎn)效果。

3、在某些特殊工業(yè)環(huán)境中實(shí)施工況檢測，如焊接、火藥制造等，人工視覺可能會(huì)對操作工的人身安全造成威脅，而機(jī)器視覺從某種程度上有效地規(guī)避了這些風(fēng)險(xiǎn)。

機(jī)器視覺涵蓋哪些領(lǐng)域？

一般來說，機(jī)器視覺所涵蓋的專業(yè)領(lǐng)域如下：

1、電氣工程：用于機(jī)器視覺系統(tǒng)中硬件和軟件的設(shè)計(jì)。

2、工程數(shù)學(xué)：圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)。

3、物理：照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

4、機(jī)械工程：機(jī)器視覺系統(tǒng)最廣泛的應(yīng)用。好的機(jī)器視覺系統(tǒng)能更好地為制造業(yè)提供更多有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的技術(shù)支持。

機(jī)器視覺系統(tǒng)的原理

通過光學(xué)系統(tǒng)，將需要拍攝的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成為圖像信號，再將圖像信號傳送至圖像采集卡，并根據(jù)像素分布、亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號。

圖像處理單元對這些數(shù)字信號進(jìn)行有效地運(yùn)算并獲得拍攝目標(biāo)的特征值，從而根據(jù)判別的結(jié)果來指揮設(shè)備進(jìn)行相對應(yīng)的動(dòng)作。

機(jī)器視覺系統(tǒng)的流程

這張圖，是一個(gè)完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)構(gòu)架圖。

以安瓿注射劑中異物自動(dòng)燈檢為例，該機(jī)器視覺系統(tǒng)的工作流程如下：

首先，待檢的安瓿瓶由機(jī)械輸送裝置輸送至檢測工位，PLC發(fā)出“物體已到達(dá)”信號。

隨后，相機(jī)(camera and lens)和光源(light source)被觸發(fā)并同步開啟，對待檢安瓿瓶中液體進(jìn)行圖像獲取。

接著，獲取到的藥液狀態(tài)圖像在圖像采集卡(image processing hardware)中進(jìn)行數(shù)字化，并將被數(shù)字化的圖像存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。

然后，所存儲(chǔ)的信息被運(yùn)到圖像處理軟件，對數(shù)字圖像信號進(jìn)行處理與異物特征分析，判斷液體質(zhì)量是否合乎要求并做出決策，如好品GOOD，壞品NOTGOOD。

最終，由控制系統(tǒng)，如PLC指揮某特定裝置執(zhí)行上述決策，即將好品和壞品通過不同的輸出通道分選開來，并在人機(jī)界面上顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。

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機(jī)器視覺取代人工視覺不可逆轉(zhuǎn)！