一、機(jī)器視覺
機(jī)器視覺測量就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分 CMOS 和CCD系統(tǒng)測量 兩種）將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。
機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺；同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。
正是由于機(jī)器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動處理，也易于同設(shè)計信息以及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中，人們將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。
二、典型機(jī)器視覺系統(tǒng)工作原理
機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個數(shù)、合格 / 不合格、有 / 無等，實(shí)現(xiàn)自動識別功能。
一個典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)包括以下五大塊：
1、照明
照明是影響機(jī)器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。由于沒有通用的機(jī)器視覺照明設(shè)備，所以針對每個特定的應(yīng)用實(shí)例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。光源可分為可見光和不可見光。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。可見光的缺點(diǎn)是光能不能保持穩(wěn)定。如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定，是實(shí)用化過程中急需要解決的問題。另一方面，環(huán)境光有可能影響圖像的質(zhì)量，所以可采用加防護(hù)屏的方法來減少環(huán)境光的影響。
2、鏡頭
FOV（Field Of Vision）=所需分辨率*亞象素*相機(jī)尺寸/PRTM（零件測量公差比）
鏡頭選擇應(yīng)注意：①焦距②目標(biāo)高度 ③影像高度 ④放大倍數(shù) ⑤影像至目標(biāo)的距離 ⑥中心點(diǎn) / 節(jié)點(diǎn)⑦畸變
3、相機(jī)
按照不同標(biāo)準(zhǔn)可分為：標(biāo)準(zhǔn)分辨率數(shù)字相機(jī)和模擬相機(jī)等。要根據(jù)不同的實(shí)際應(yīng)用場合選不同的相機(jī)和高分辨率相機(jī)：線掃描CCD和面陣CCD；單色相機(jī)和彩色相機(jī)。
4、圖像采集卡
圖像采集卡只是完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一個部件，但是它扮演一個非常重要的角色。圖像采集卡直接決定了攝像頭的接口：黑白、彩色、模擬、數(shù)字等等?！ ”容^典型的是PCI或AGP兼容的捕獲卡，可以將圖像迅速地傳送到計算機(jī)存儲器進(jìn)行處理。有些采集卡有內(nèi)置的多路開關(guān)。例如，可以連接8個不同的攝像機(jī)，然后告訴采集卡采用那一個相機(jī)抓拍到的信息。有些采集卡有內(nèi)置的數(shù)字輸入以觸發(fā)采集卡進(jìn)行捕捉，當(dāng)采集卡抓拍圖像時數(shù)字輸出口就觸發(fā)閘門。
5、視覺處理器
視覺處理器集采集卡與處理器于一體。以往計算機(jī)速度較慢時，采用視覺處理器加快視覺處理任務(wù)?，F(xiàn)在由于采集卡可以快速傳輸圖像到存儲器，而且計算機(jī)也快多了，所以現(xiàn)在視覺處理器用的較少了。
三、機(jī)器視覺特點(diǎn)
?、睌z像機(jī)的拍照速度自動與被測物的速度相匹配，拍攝到理想的圖像；
?、擦慵某叽绶秶鸀?/span>2.4mm到12mm，厚度可以不同；
⒊系統(tǒng)根據(jù)操作者選擇不同尺寸的工件，調(diào)用相應(yīng)視覺程序進(jìn)行尺寸檢測，并輸出結(jié)果；
⒋針對不同尺寸的零件，排序裝置和輸送裝置可以精確調(diào)整料道的寬度，使零件在固定路徑上運(yùn)動并進(jìn)行視覺檢測；
?、禉C(jī)器視覺系統(tǒng)分辨率達(dá)到1600×1200，動態(tài)檢測精度可以達(dá)到0.02mm；
?、稄U品漏檢率為0；
?、繁鞠到y(tǒng)可通過顯示圖像監(jiān)視檢測過程，也可通過界面顯示的檢測數(shù)據(jù)動態(tài)查看檢測結(jié)果；
?、妇哂袑﹀e誤工件及時準(zhǔn)確發(fā)出剔除控制信號、剔除廢品的功能；
?、瓜到y(tǒng)能夠自檢其主要設(shè)備的狀態(tài)是否正常，配有狀態(tài)指示燈；同時能夠設(shè)置系統(tǒng)維護(hù)人員、使用人員不同的操作權(quán)限；
?、簩?shí)時顯示檢測畫面，中文界面，可以瀏覽最近幾次不合格品的圖像，具有能夠存儲和實(shí)時察看錯誤工件圖像的功能；
?、荒苌慑e誤結(jié)果信息文件，包含對應(yīng)的錯誤圖像，并能打印輸出。
四、機(jī)器視覺應(yīng)用領(lǐng)域
⒈ 基于機(jī)器視覺的儀表板總成智能集成測試系統(tǒng)
⒉ 金屬板表面自動控傷系統(tǒng)
⒊ 汽車車身檢測系統(tǒng)
⒋ 紙幣印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)
⒌ 智能交通管理系統(tǒng)
⒍ 金相分析
⒎ 醫(yī)療圖像分析
⒏ 瓶裝啤酒生產(chǎn)流水線檢測系統(tǒng)
⒐ 大型工件平行度、垂直度測量儀
⒑ 螺紋鋼外形輪廓尺寸的探測器件
⒒ 軸承實(shí)時監(jiān)控
⒓ 金屬表面的裂紋測量
