机器视觉技术及其应用概述
机器视觉技术的原理及应用
机器视觉技术的原理及应用随着人工智能技术的不断发展,机器视觉技术也逐渐成为了人们关注的焦点之一。
机器视觉技术是一种通过计算机模拟人眼进行图像识别和分析的技术,其主要应用于工业自动化、安防监控、医疗健康、智能家居等领域。
本文将详细介绍机器视觉技术的原理及应用。
一、机器视觉技术的原理机器视觉技术是基于数字图像的处理,通过对传感器采集的视觉信息进行图像处理和分析,从而实现对图像的识别和理解。
机器视觉技术的核心技术是图像处理技术和模式识别技术。
1. 图像处理技术图像处理技术是机器视觉技术的基础。
它包括图像获取、预处理、特征提取、分割、增强、变形、压缩和重构等过程。
其中,预处理是将采集到的图像进行去噪、滤波和几何校正等处理,使图像更加清晰、准确。
特征提取是从预处理后的图像中提取出被识别物体的特征,如颜色、纹理、形状、大小等。
分割是将图像中的前景和背景进行分离,以便进一步处理。
增强是通过图像处理技术提高图像质量,如增强对比度、锐度等。
2. 模式识别技术模式识别技术是机器视觉技术的核心部分,其主要任务是对预处理后的图像进行解析、分类和识别。
机器视觉技术主要采用的模式识别技术包括统计学、人工神经网络、支持向量机和决策树等。
其中,人工神经网络是最常用的模式识别技术之一,其模拟人类大脑的神经元构建识别模型,通过学习训练数据来实现对图像的分类和识别。
二、机器视觉技术的应用机器视觉技术在工业自动化、安防监控、医疗健康、智能家居等领域有广泛的应用。
1. 工业自动化机器视觉技术在工业制造中的应用主要是利用计算机视觉系统对制造过程进行监控和控制。
例如,机器人在生产过程中通过图像检测技术实现自我定位和精确定位,从而提高了生产效率和制品质量。
在生产线上,机器视觉技术实现了产品的缺陷检测和质量控制,从而提高了产品的一致性和可靠性。
2. 安防监控机器视觉技术在安防监控领域是一种非常有效的技术。
通过数字摄像机、视频处理和传输技术,将监控的图像信号传输给计算机进行处理和分析。
机器视觉技术的原理与应用
机器视觉技术的原理与应用随着人工智能技术的不断发展,机器视觉技术也逐渐成为了人们关注的热点。
那么,机器视觉技术具体是什么?它又是如何实现的?下面我们来一探究竟。
一、机器视觉技术的定义机器视觉技术是指利用计算机与相机等设备进行图像处理和分析,从而达到类似或优于人眼视觉的结果。
机器视觉可以检测物体的位置、形状、颜色、纹理等特征,并作出相关判断和决策。
二、机器视觉技术的基础机器视觉技术的基础主要包括图像处理、特征提取、模式识别和计算机视觉等方面。
1.图像处理是机器视觉技术的基础,通过对图像的预处理、增强、滤波等操作,可以提高图像的质量和对比度,使得图像更加具有可分析性。
2.特征提取是指从图像中提取需要分析的特征,比如物体的轮廓、几何特征、纹理特征等。
这一步是机器视觉技术的核心,对于提取的特征的准确性和多样性,直接影响着机器视觉技术的识别率。
3.模式识别是机器视觉技术的分析和决策过程,它使用经过特征提取的图像数据模板进行分析,经过训练的算法去寻找特定的图像特征,最终判断该图像属于哪一类。
4.计算机视觉技术则是机器视觉技术不可或缺的一部分,它主要运用数学和计算机科学理论,对图像进行处理和分析。
三、机器视觉技术的应用机器视觉技术的应用非常广泛,以下是一些典型的应用场景。
1. 工业自动化。
机器视觉技术可以用于各种生产线的自动检测、定位和分类,从而提高生产效率和产品质量。
2. 医疗领域。
机器视觉技术在医疗领域被广泛应用,比如眼底图像分析、病理学图像分析、医学影像分析等。
3. 交通运输。
机器视觉技术可以应用于交通信号灯、智能交通监管、车辆识别等领域。
4. 安全监控。
机器视觉技术可以实现监控和识别人脸及车牌等信息,对监控区域进行实时监控。
5. 无人驾驶。
机器视觉技术也是实现无人驾驶的关键之一,通过对车道、行人等物体的识别和跟踪,实现自动驾驶或半自动驾驶。
四、机器视觉技术面临的挑战虽然机器视觉技术在各个领域都取得了不俗的成绩,但是它仍然面临着一些挑战,比如:1. 复杂环境下的图像处理问题,比如光线变化、阴影、模糊等问题,都会影响机器视觉技术的准确性。
机器视觉技术简介
机器视觉技术简介机器视觉技术是一种模拟人类视觉的技术,利用计算机和摄像机等设备,使计算机能够接收、处理和解释图像或视频数据。
它结合了图像处理、模式识别、计算机视觉和人工智能等多个学科,被广泛应用于制造业、医疗保健、交通监控、军事安全等领域。
一、机器视觉的基本原理机器视觉的基本原理是通过摄像机采集图像,然后利用图像处理算法对图像进行处理和解读。
首先,摄像机将物体拍摄下来,并将其转换为数字图像。
然后,图像处理算法对图像进行滤波、增强、分割等操作,以提取出图像中的有用信息。
最后,模式识别算法对处理后的图像进行分析和识别,以实现对物体的检测、定位、跟踪等任务。
二、机器视觉的应用领域1. 制造业:机器视觉技术在制造业中常用于产品质量检测、零部件定位、装配验证等任务。
例如,在汽车制造过程中,机器视觉可以检测车身表面的瑕疵,以及零部件的尺寸和位置是否符合要求。
2. 医疗保健:机器视觉技术在医疗保健领域有着广泛的应用,例如医学影像分析、病例诊断和手术辅助等。
通过对医学图像的处理和分析,机器视觉可以帮助医生更准确地诊断疾病,并提供更有效的治疗方案。
3. 交通监控:机器视觉技术在城市交通监控中起到了重要作用。
通过安装摄像头和采用机器视觉算法,可以实现车辆违章检测、交通流量统计和事故预警等功能。
这些技术可以提高道路交通的效率和安全性。
4. 军事安全:机器视觉技术在军事领域的应用日益广泛,如目标识别、目标跟踪和情报分析等。
通过机器视觉系统的帮助,可以实现实时监测和分析敌方目标的动态,提供有效的军事情报支持。
三、机器视觉技术的挑战与发展机器视觉技术虽然在许多领域取得了突破性的进展,但仍面临一些挑战。
首先,图像数据的多样性和复杂性给图像处理和模式识别算法带来了挑战。
其次,计算机硬件性能的提升以及深度学习等人工智能算法的兴起,为机器视觉技术的发展提供了更大的空间。
未来,机器视觉技术有望在更多领域得到应用。
随着人工智能领域的不断发展,机器视觉技术可能会与自动驾驶、智能机器人、增强现实等技术相结合,创造更多的商业和科研价值。
机器视觉技术工业检测中应用
机器视觉技术工业检测中应用一、机器视觉技术概述机器视觉技术是一种融合了计算机科学、图像处理、模式识别、等多学科知识的先进技术手段。
其基本原理是通过光学成像系统获取目标物体的图像信息,然后利用计算机对这些图像进行处理与分析,从而提取出有价值的特征信息,并依据预设的规则和算法进行判断与决策。
在工业检测领域,机器视觉系统主要由图像采集设备、图像处理软件、计算机硬件以及相关的控制系统等组成。
图像采集设备如工业相机、镜头等,负责捕捉清晰、准确的目标图像,其性能参数如分辨率、帧率、感光度等直接影响到采集图像的质量。
图像处理软件则承担着对采集到的图像进行预处理、特征提取、目标识别等一系列复杂任务,常见的图像处理算法包括图像滤波、边缘检测、形态学运算、特征匹配等。
计算机硬件为整个系统提供强大的运算能力和数据存储支持,确保图像处理与分析过程能够高效、稳定地进行。
而控制系统则根据图像处理的结果,对工业生产过程中的设备进行控制与调整,如触发报警、控制生产线上的机械臂进行分拣操作等。
与传统的人工检测方式相比,机器视觉技术具有诸多显著优势。
首先,机器视觉检测具有高度的准确性和一致性。
人工检测容易受到检测人员的主观因素影响,如疲劳、情绪、注意力集中程度等,导致检测结果出现误差或波动。
而机器视觉系统一旦设定好检测标准和算法,就能够按照相同的标准对每一个产品进行精确检测,不会出现人为的疏忽或偏差,从而保证了产品质量的稳定性和可靠性。
其次,机器视觉技术具备极高的检测速度和效率。
在现代工业大规模生产的背景下,生产线上的产品源源不断地流动,人工检测难以满足高速生产的需求。
机器视觉系统能够在极短的时间内完成图像采集、处理与分析,并给出检测结果,大大提高了生产效率,减少了生产线上的瓶颈环节。
例如,在一些高速自动化生产线上,机器视觉系统可以每秒检测数十个甚至上百个产品,远远超过了人工检测的速度极限。
此外,机器视觉技术还具有良好的适应性和可扩展性。
机器视觉的技术和应用
机器视觉的技术和应用机器视觉,又称视觉智能,是指模拟和实现人类视觉的能力,通过使用电子传感器和计算机算法来解析和理解视觉信息,从而实现对图像和视频的分析、处理和理解。
随着计算机和图像处理技术的不断发展,机器视觉技术成为了一个快速发展和广泛应用的新兴领域,在工业、医疗、交通、安防等多个行业都得到了广泛应用和推广。
一、机器视觉技术1、图像采集图像采集是机器视觉技术的基础,它通过相机、摄像机等设备将目标物体采集成数字信号,然后通过特定的图像处理算法将其转化为可供计算机处理的数字图像。
目前图像采集的设备种类繁多,从普通的数码相机、摄像机到高端的医疗影像设备和工业相机,应用领域也非常广泛。
2、图像预处理图像预处理是指将数字图像预处理成为更好的质量和格式,以方便机器视觉算法的使用。
图像预处理包括灰度变换、色彩空间转换、噪声过滤、边缘检测、图像增强等多个方面。
3、特征提取特征提取是指根据目标应用的需要从数字图像中提取出具有代表性的特征,并以数学形式进行表达。
常见的特征包括边缘、颜色、纹理等,通常需要根据具体应用进行设计和选择。
4、图像分割图像分割是将数字图像分割成不同的区域,并且将不同区域分配给不同的对象和结构。
常见的图像分割算法包括基于阈值的分割、基于边缘的分割、基于区域的分割等。
5、目标识别目标识别是指根据图像特征检测和图像分割的结果,将某个特定目标从图像中提取出来,并进行进一步的分析和处理。
目标识别常用的算法包括支持向量机、决策树、深度学习等。
二、机器视觉的应用1、工业应用机器视觉在工业领域的应用广泛,包括自动化生产、质量控制、安全监测等多个方面。
在自动化生产中,机器视觉可以实现对物品的识别、判别和分类,从而实现自动化生产;在质量控制中,机器视觉可以自动检测并判断产品是否符合质量标准,从而提高质量检测的效率和准确性;在安全监测中,机器视觉可以实现对工厂的监控和安全防护,从而保障工业安全。
2、医疗应用机器视觉在医疗领域的应用也十分广泛,包括医学影像分析、疾病诊断、手术辅助等多个方面。
机器视觉技术及应用
机器视觉技术及应用随着科技的不断发展,机器视觉技术也不断进步,成为了人们生活中不可或缺的一部分。
所谓机器视觉,简单说就是用计算机及相关设备模拟人的视觉,通过数字图像处理和模式识别技术实现对图像的自动分析和认知,从而快速准确地进行各种应用。
目前,机器视觉技术广泛应用于工业自动化、医疗卫生、车辆行驶、安全监控、生物识别等领域。
下面将从几个方面介绍机器视觉技术的应用。
一、工业自动化在现代工业生产中,机器视觉技术已成为自动化生产的一个重要组成部分。
通过使用机器视觉技术能够实现对物件的形态、颜色、纹理和尺寸等特征进行识别和分析,并对其进行定位、检测、分类、计数和测量等操作,从而保证了工业生产的高效率和高质量。
比如说,在电子元件的生产中,机器视觉技术进行组装产品的检测、定位和分类工作,保证产品的质量和稳定性。
在食品与医药行业则利用机器视觉技术来检测生产线上的不良品,并及时给出排除不良品的措施,保证生产的品质和工艺。
二、车辆行驶机器视觉技术在车辆行驶中具有诸多应用。
例如车载摄像机可以用来监测道路上的交通标志、行驶路线、交通信号机等,以帮助驾驶员规划行驶路线和提高驾驶安全性。
特别是在自动驾驶领域,机器视觉技术更是具有重要应用,可以让无人驾驶车辆识别前方障碍物和周围环境,快速响应行车条件的变化,从而保证安全驾驶。
三、医疗卫生机器视觉技术在医疗卫生领域发挥重要作用。
例如,在眼科医疗中,计算机视觉技术可以对先天性白内障、青光眼、黄斑黄色病变等常见眼病进行准确的诊断和处理;在医学影像领域,机器视觉技术可以通过图像分析和处理技术实现对医学数据的自动化分析和诊断,提高诊断的准确性和效率。
四、安全监控机器视觉技术在安全监控领域得到广泛应用,例如对于机场、铁路等交通枢纽的安全监控,摄像头能够通过识别不同物体的形态和颜色,及时发现异常状况,防止恶性事件的发生;在城市公共安全领域,机器视觉技术可以通过视频监控和图像识别技术,对公共场所进行安全巡逻和犯罪侦查,提升城市治安的水平;在电商平台中,机器视觉技术在保障用户隐私安全的同时,能够对违规商家、假货等不正之风进行监管和打击。
机器视觉技术及其应用研究
机器视觉技术及其应用研究随着计算机科学技术的不断进步,机器视觉技术已经成为了一种实现自动检测和识别的重要技术。
它的应用可以涵盖多个领域,例如工业生产、医疗、教育等。
在本文中,我们将探究机器视觉技术的原理及其在不同领域中的应用。
一、机器视觉技术的原理机器视觉技术的原理主要是指利用计算机对图像进行处理和分析的过程。
通俗地说,机器视觉技术是一种通过计算机,将图像转化为数字信息,并通过计算机分析这些数字信息,来实现对图片的检测、识别和分类等处理过程。
机器视觉技术主要由以下几个步骤构成:1. 采集图像:利用摄像头等设备采集实际场景中的图像。
2. 图像预处理:对采集的图像进行过滤、去噪、增强等处理。
3. 特征提取和特征匹配:利用算法从图像中提取出关键特征,并通过特定的匹配算法将图像与机器已有的模板进行比对。
4. 图像分类和识别:将提取的特征与机器已有的模板进行对比,从而实现对图像的分类和识别。
二、机器视觉技术的应用1. 工业生产领域中的应用在工业生产领域,机器视觉技术广泛应用于零件检测、产品排序、自动识别等方面。
例如,在一条生产线上,机器视觉技术可以通过相机对生产的零件进行检测,实现产品流水线自动化和质检,从而提高生产效率,降低人工成本。
2. 医疗领域中的应用医疗领域是机器视觉技术的又一大应用领域,可以应用于医学图像分析、疾病诊断等方面。
例如,在CT扫描中,机器视觉技术可实现对影像图像的分析,提高诊断的准确性和速度,为患者提供快速、有效的医疗服务。
3. 教育领域中的应用机器视觉技术在教育领域中的应用主要涉及教学模式创新、学生评估等方面。
例如,在教育评估中,机器视觉技术可以通过人脸识别和表情分析技术,从而判断学生在学习上的表现和情感状态,实现教育评估自动化,提高效率和准确性。
三、总结总的来说,机器视觉技术的应用范围十分广泛,从工业生产到医疗、教育,都可以找到其应用的踪迹。
但是,机器视觉技术的性能和稳定性仍然需要进一步提高,并且在实际应用中,还需要考虑数据处理和隐私保护等问题。
机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用
机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用机器视觉技术是近年来快速发展的一种先进技术,它通过对图像进行处理和分析,实现对目标的识别、检测和测量,为人们带来了许多便利和效率提升。
在机械制造自动化领域,机器视觉技术的应用已经得到了广泛的推广和应用。
本文将就机器视觉技术的原理和应用进行介绍,并重点探讨它在机械制造自动化中的作用。
一、机器视觉技术的原理机器视觉技术的基本原理是通过图像传感器获取目标的图像信息,然后通过图像处理和分析算法对图像进行处理,最终实现对目标的识别、检测和测量。
其核心技术包括图像采集、图像处理、特征提取和目标识别等。
1. 图像采集图像采集是机器视觉技术的第一步,通常通过摄像头等图像传感器获取目标的图像信息。
图像的质量和清晰度对后续的图像处理和分析至关重要,因此图像采集设备的选用对于机器视觉系统的性能至关重要。
2. 图像处理图像处理是机器视觉技术的核心环节,它包括对图像进行滤波、边缘检测、灰度变换和直方图均衡化等操作,以提取图像中的有用信息并减少噪声干扰。
图像处理的质量直接影响了后续的特征提取和目标识别的准确性。
3. 特征提取特征提取是机器视觉技术的重要环节,通过对图像进行特征提取,可以将目标的不同特征用数字化的方式表示出来,为后续的目标识别和测量提供基础。
常用的特征包括边缘、纹理、形状、颜色等。
4. 目标识别目标识别是机器视觉技术的最终目的,通过对图像的特征进行比较和匹配,可以实现对目标的识别和分类。
目标的识别通常是通过机器学习和模式识别算法实现的,包括支持向量机、神经网络、决策树等。
机器视觉技术在机械制造自动化中具有广泛的应用,其主要包括以下几个方面:1.产品检测和质量控制在机械制造过程中,产品的质量控制是非常重要的一环。
传统的质量检测通常需要大量的人力和时间成本,而且容易受到人为因素的影响。
而机器视觉技术可以通过对产品图像进行分析,实现对产品表面缺陷、尺寸偏差、装配不良等缺陷的自动检测和分类,大大提高了产品的检测速度和准确性。
机器视觉技术及其应用
机器视觉技术及其应用随着人工智能技术的日益发展,机器视觉作为其重要的组成部分逐渐变得越来越普遍。
机器视觉技术基于图像和视频信号,可以实现对现实世界的自动检测、识别和分析。
其不仅能够解决许多传统视觉系统所无法解决的问题,还可以为我们的生活和工作带来诸多便利。
一、机器视觉技术的基本原理机器视觉技术的基本原理是检测和分析图像中的特征,利用这些特征对物体或场景进行识别、定位和跟踪。
其主要包括以下三个方面:1. 图像采集:机器视觉技术需要通过摄像头、固定式或移动式摄像机等设备采集图像数据,然后通过相机标定、图像去噪等处理来获得清晰准确的图像。
2. 特征提取:机器视觉技术需要对采集到的图像进行特征提取,即对图像中的物体轮廓、颜色、质地等特征进行检测和提取,从而使机器能够识别物体的特征和结构。
3. 物体识别和跟踪:机器视觉技术可以通过识别和跟踪物体在一定时间段内的运动轨迹,并分析物体间的关系和运动规律,从而实现对物体的自动检测和监测。
二、机器视觉技术的应用场景机器视觉技术在生产制造、医疗保健、安防监控、智慧交通等领域有广泛的应用。
1. 生产制造:机器视觉技术在生产制造领域可以对制造过程中的产品进行自动检测和质量监测。
例如,对于自动化生产线上的工件检测和识别,机器视觉可以快速准确地检测工件的缺陷、形状、颜色等特征,提高生产效率和产品质量。
2. 医疗保健:机器视觉技术可以应用于医疗图像诊断,如对X 光影像、CT、MRI等医学图像进行自动识别和分析。
此外,机器视觉还可以应用于手术机器人和智能健康监测设备的开发。
3. 安防监控:机器视觉技术可以应用于物体轨迹分析、人脸识别等安防监控领域。
例如,机器视觉技术可以实现对于公共场合的瞬时人流量统计、面部识别监测等作用,从而保障公众的安全和隐私。
4. 智慧交通:机器视觉技术可以实现对交通的智能监控、路况分析等,为城市交通管理和出行提供更加便捷的服务。
例如,机器视觉技术可以实现对车辆的自动识别、道路自动检测、智能停车等应用。
机械工程中的机器视觉技术与应用
机械工程中的机器视觉技术与应用机器视觉技术是机械工程领域中的一项重要技术,在现代工业生产和自动化领域中得到广泛应用。
本文将介绍机器视觉技术的基本原理、应用领域以及在机械工程中的具体应用。
一、机器视觉技术概述机器视觉技术是一种模拟人类视觉感知和处理能力的技术,通过摄像机、光学传感器等设备采集图像信息,并通过图像处理和分析算法进行图像识别、目标检测和测量等任务。
机器视觉技术主要包括图像获取、图像处理和图像分析三个步骤。
图像获取是机器视觉技术的第一步,通过光学传感器采集物体的图像信息。
图像处理是对采集到的图像进行预处理,包括去噪、增强、边缘检测等,以提高后续图像分析的准确性。
图像分析是对预处理后的图像进行特征提取、目标检测、分类识别等任务,从而实现对图像中目标物体的理解和判断。
二、机器视觉技术的应用领域机器视觉技术广泛应用于工业自动化、智能制造、机器人、安防监控等领域。
以下是几个常见的应用领域:1.质量控制:通过机器视觉技术可以实现对产品外观的检测和质量控制,比如对产品表面缺陷、色差、尺寸偏差等进行自动检测和分类。
2.自动导航:机器视觉技术可以帮助机器人或自动导航系统实现环境感知和路径规划,比如在无人驾驶领域中,通过摄像头实时获取道路信息,实现车辆的自主导航和避障。
3.医疗诊断:机器视觉技术在医疗领域的应用也非常广泛,比如通过对医学影像图像进行快速分析和诊断,辅助医生判断病灶位置和性质。
4.智能检测:机器视觉技术可以实现对复杂场景中目标物体的识别和检测,比如在安防监控领域通过监控摄像头实时捕捉异常行为和人脸识别等。
三、机器视觉技术在机械工程中的应用在机械工程中,机器视觉技术的应用非常广泛,以下是几个典型的案例:1.产品组装:在自动化生产线上,机器视觉技术可以用于产品组装的自动化检测和定位,通过对零件进行图像处理和特征提取,实现对产品的正确组装和高效生产。
2.尺寸测量:在零件加工过程中,机器视觉技术可以对零件的尺寸和形状进行精确测量,以保证产品的质量和准确性。
机器视觉技术及其应用研究
机器视觉技术及其应用研究一、机器视觉技术概述机器视觉技术是指利用计算机和相应设备实现对图像、视频以及其他相关信息的获取、处理、分析等一系列操作。
其主要目的是通过自动化的方式,解决人类视觉和感知能力不能解决的问题,如:特定图像的识别、轮廓的检测、物体的定位等。
机器视觉技术已广泛应用于自动化生产、机器人导航、医学影像处理、安防监控等领域,成为当前计算机技术的一个重要分支。
二、机器视觉技术的核心内容1.图像采集与传输技术图像采集和传输是机器视觉技术的基础,其主要任务是借助各种传感器获取图像信息,并将获取的信息传输到计算机系统进行后续处理分析。
当前,常用的图像采集设备包括CCD和CMOS相机,以及光电式传感器等,通过不断地技术升级和改进,图像采集设备的效率和性能得到了大大提高。
2.图像分析和识别技术图像分析和识别是机器视觉技术的核心内容,其主要任务是对采集到的图像进行分析,提取出关键信息,以实现自动化的目标识别和检测任务。
当前,图像分析和识别技术的主要方法包括基于模板匹配、基于特征提取、基于机器学习等,其中,基于机器学习的方法在实际应用中表现出了更高的准确率和可靠性。
3.图像处理和增强技术图像处理和增强是指对图像进行去噪、增强、分割等操作,以提高图像质量和信息量。
此外,对于不同应用场景,还需要采用不同的增强技术,如实时增强、红外增强、超分辨率增强等。
三、机器视觉技术的应用研究1.自动化生产自动化生产是机器视觉技术最早应用于业界的领域之一,其主要任务是实现对生产线上的产品进行检测和定位,以提高生产效率和减少生产成本。
实际应用中,机器视觉技术可以通过分析产品轮廓和特征信息,实现对产品物理尺寸、表面质量、缺陷检测等一系列的检测和定位任务。
2.机器人导航机器人导航是指利用机器视觉技术实现对机器人的控制和导航,从而实现自动化制造和控制。
实际应用中,机器人导航技术可以通过获取环境中的图像信息,进行实时的识别和分类,以确定机器人的运行轨迹和目标位置。
机器视觉技术和其应用
机器视觉技术和其应用机器视觉技术是一种基于计算机视觉、图像处理、计算机图形学、模式识别等技术的综合性技术,可以使计算机像人类一样“看到”和“理解”图片或视频。
目前,机器视觉技术已经广泛应用于各行各业,如自动驾驶、智能安防、医疗诊断、工业制造等领域,为人类带来了巨大的便利和效益。
一、机器视觉的基础技术机器视觉技术的基础是计算机视觉和图像处理技术。
计算机视觉是指通过计算机对图像进行分析和处理,并进行相关决策的技术,主要包括图像处理、图像增强、特征提取和目标跟踪等技术。
图像处理是计算机视觉的基础技术,可以对图像进行去噪、滤波、增强、缩放等处理,以便更好地提取相关信息。
特征提取是计算机视觉的核心技术,通过对图像中的关键特征进行提取和识别,从而实现目标检测、分类和识别等功能。
除了计算机视觉技术外,机器视觉还需要其它的技术支持,包括自然语言处理、语音识别、机器学习和深度学习等。
这些技术可以为机器视觉提供更强大的分析和判断能力,弥补计算机视觉技术的不足。
二、机器视觉技术的应用机器视觉技术的应用非常广泛,以下是几个典型的应用场景:1、自动驾驶自动驾驶技术是机器视觉技术的一个重要应用领域,它可以使车辆在没有人类干预的情况下自主驾驶。
自动驾驶技术需要使用相机、激光雷达、GPS等各种传感器获取行驶环境中的信息,并使用机器视觉技术进行分析和处理,以便更好地理解环境中的各种物体和障碍物,从而更好地规划行驶路线和动作。
2、智能安防智能安防是另一个广泛应用机器视觉技术的领域。
机器视觉技术可以帮助摄像机更好地识别物体和人脸,从而帮助安防系统更好地检测和阻止突发事件。
例如,在银行、商场、车站等公共场所,智能安防系统可以利用机器视觉技术对人群进行监测,及时发现异常行为,以避免安全风险。
3、医疗诊断机器视觉技术在医疗领域也扮演着重要的角色。
机器视觉技术可以帮助医生更好地识别和诊断患者的疾病,例如癌症的早期诊断和糖尿病的病变评估等。
通过对医学图像进行分析和处理,机器视觉技术可以帮助医生更准确地识别病变和异常,从而更好地指导患者的治疗。
机器视觉技术的原理与应用
机器视觉技术的原理与应用机器视觉技术是一种模拟人类视觉感知的技术,通过使用计算机和相机等设备,以及相关的算法和软件,实现对图像或视频的理解和分析。
机器视觉技术已经得到广泛应用,包括人脸识别、图像识别、自动驾驶等领域。
以下是机器视觉技术的原理与应用的详细内容:一、原理:1. 图像采集:机器视觉首先需要通过相机或摄像头等设备来采集图像或视频。
2. 图像预处理:采集到的图像需要经过预处理,如去噪、增强对比度等操作,以提高后续的分析和识别精度。
3. 特征提取:通过机器学习算法,从预处理后的图像中提取出有用的特征,如边缘、颜色、纹理等。
4. 物体识别:根据提取到的特征,通过匹配和比对的方式,将图像中的物体与预先定义好的模板或训练好的模型进行比对,从而实现物体的识别。
5. 目标检测与跟踪:通过检测算法,识别并跟踪图像或视频中的目标物体,可以实现实时的目标跟踪和位置定位。
6. 图像分割:将图像分割成不同的区域,以便进一步的特征提取和分析。
7. 运动估计:通过对连续帧图像的比对和分析,估计目标物体的运动轨迹和速度等信息。
二、应用:1. 工业制造:机器视觉技术可以应用于工业生产线上,实现对产品的质量检测和缺陷识别,提高生产效率和质量。
2. 无人驾驶:机器视觉技术是实现自动驾驶的重要基础,通过识别和分析道路标志、交通信号和周围环境等信息,实现智能驾驶和导航。
3. 安防监控:机器视觉可以用于建筑物、机场、车站等公共场所的监控和安全管理,实现人脸识别、行为检测和异常预警。
4. 医疗诊断:机器视觉可以辅助医生进行疾病诊断,如基于图像的肿瘤检测和红外图像的乳房癌筛查等。
5. 无人机与机器人:机器视觉技术可以应用于无人机的目标识别和导航,以及机器人的自动定位和操作等。
三、发展趋势:1. 深度学习:深度学习技术的发展使得机器视觉技术的性能得到了大幅提升,可以处理更大规模的图像数据和更复杂的任务。
2. 实时性能:当前,机器视觉技术的实时性能已经得到了显著提高,可以实现更快速的图像处理和分析。
机器视觉技术及其应用综述
机器视觉技术及其应用综述机器视觉技术及其应用综述一、引言随着人工智能技术的不断发展,机器视觉技术也逐渐成为一个热门领域。
机器视觉技术是指利用计算机视觉以及图像处理技术来模拟人类视觉系统,从而对图像、视频等进行分析、处理,实现自动控制、检测等功能。
本文将从机器视觉技术的基本概念、发展现状、应用领域三个方面进行综述。
二、机器视觉技术的基本概念1.计算机视觉计算机视觉是机器视觉技术的核心部分,它是将人类视觉系统的一部分或全部过程转化成算法和程序。
它旨在通过计算机来获取、处理和分析数字和视频图像,以实现自动化。
2.图像处理图像处理是计算机视觉的重要组成部分,它通过对数字图像的处理、复原、分析和识别来提高图像质量、信息提取和图像分析。
3.模式识别模式识别是计算机视觉的重要分支,利用机器学习算法对数字图像的特征进行提取和分析,从而实现图像识别、分类等功能。
三、机器视觉技术的发展现状1.机器视觉技术的发展近况随着深度学习、计算机硬件、传感器技术的不断发展,机器视觉技术逐渐成为人工智能的重要组成部分。
当前,机器视觉技术主要应用于机器人、自动驾驶、安防、智能家居等领域。
2.机器视觉技术的发展趋势(1)深度学习的应用。
深度学习技术可以实现对图像的高效处理和识别,预测能力更强。
(2)数据获取的可靠性。
数据获取是机器视觉技术的重要前提,如何保证数据的可靠、准确是机器视觉技术发展的关键。
(3)交互性和智能化的提高。
随着技术的发展,机器视觉技术将会逐渐实现更多的智能化交互,以及更高效的分析处理。
四、机器视觉技术的应用领域1.机器人领域机器视觉技术在机器人中的应用主要有路径规划、目标追踪、物体抓取等领域,实现了机器人的自主控制和智能决策等关键功能。
2.安防领域机器视觉技术在安防领域中的应用较为广泛,如人脸识别、行人追踪、监控等。
它可以有效提高监控的性能和效率,大大降低人力成本。
3.智能家居领域机器视觉技术在智能家居领域中的应用主要包括家庭监控、人体姿态检测、智能安全等,在提高家居生活的质量,保障家庭安全方面,具有很大的作用。
机器视觉技术的应用及未来发展
机器视觉技术的应用及未来发展自从计算机诞生以来,计算机技术就一直在快速发展,其中机器视觉技术是近年来最为热门的领域。
机器视觉技术是利用计算机视觉算法、计算机图像处理技术、数字信号处理技术、计算机控制技术等多种技术手段,对物体的形状、颜色、纹理、姿态等视觉信息进行获取、处理、分析和识别的一种智能化技术。
它已经被广泛应用于工业、医疗、生活、安防等多个领域,有着广阔的市场前景和深厚的应用价值。
一、机器视觉的应用1、工业领域。
在工业生产中,机器视觉技术主要应用于质量检测、物料识别和装配等方面。
比如,机器视觉可以检测零部件的尺寸和形态、损坏、表面缺陷、方向等问题,很大程度上提高了零部件生产的精度和生产效率。
2、医疗领域。
机器视觉技术已经被应用于医疗领域中,主要用于医疗影像识别和诊断。
比如,医生通过机器视觉技术可以对CT、MRI等医疗影像进行处理,快速准确地识别和定位肿瘤、炎症、病灶等病变,为治疗提供更加精确和有效的依据。
3、安防领域。
在安防领域,机器视觉技术可以作为视频监控系统的一种重要组成部分。
通过机器视觉技术,可以对监控视频进行实时处理和分析,迅速识别和报警违规行为,提高了安防系统的智能化程度和报警效率。
4、生活领域。
在生活领域,机器视觉技术也已经被广泛应用。
比如,在家庭中安装智能家居系统后,机器视觉可以用于人脸识别、智能照明、智能电器控制等方面,带来更加方便和智能的生活体验。
二、机器视觉的未来发展趋势1、智能化趋势。
未来,机器视觉技术将越来越智能化。
随着人工智能技术的兴起,机器视觉可以更好地识别和分类物体,并可以在不断学习的过程中不断提高自身的智能能力。
2、五感觉融合趋势。
未来,机器视觉技术将更多地融合其他感知技术,比如语音识别、语音合成、人体姿态识别等技术,形成一套更加智能化的感知识别系统。
3、高精度趋势。
未来,机器视觉技术将更加注重识别的精度和准确性。
随着硬件的不断提升和算法的不断优化,机器视觉技术将实现更高水平的精度和准确性。
机器视觉技术与应用
机器视觉技术与应用随着科技的不断进步,机器视觉技术得到了广泛的应用。
机器视觉是一门涵盖计算机、数字图像处理以及人工智能等多学科交叉的技术,通过利用摄像机等装置获取现实世界的图像信息,进行处理和分析,得到有关物体形态、运动、轮廓、颜色、纹理、位置和状态等应用信息。
下面分别从技术和应用两个方面,谈一谈机器视觉技术及其应用的现状。
一、机器视觉技术机器视觉技术主要分为以下几个方面:1.图像采集。
图像采集是机器视觉技术的基础,主要包括光源、摄像机、镜头和图像采集卡等组成。
其作用是获取目标物体的图像信息,为后续的处理提供保障。
2.图像预处理。
图像预处理是对图像进行预处理和优化的步骤,主要包括图像滤波、边缘检测和图像增强等技术。
通过这些处理,可以让图像质量更好,从而更好地提取目标物体的特征信息。
3.目标检测。
目标检测是机器视觉技术的核心,是指通过特定算法和模型,自动识别目标物体出现的位置、状态和属性等信息。
目前广泛使用的检测算法有Haar、HOG、YOLO等。
4.目标跟踪。
目标跟踪是指在目标被检测出来之后,对目标的移动轨迹进行跟踪。
其难点主要在于相机的移动和非刚性目标的形变等问题。
5.目标识别。
目标识别是指根据目标的外观、形状等信息,将目标与已知物体进行匹配和识别。
其广泛应用于无人驾驶和智能家居等领域。
二、机器视觉应用机器视觉技术在各个领域都得到了广泛应用:1.自动驾驶。
机器视觉技术可用于无人驾驶的自动驾驶车辆中,为车辆提供障碍物检测、车道偏移检测、交通信号灯识别和行人识别等功能。
2.工业检测。
机器视觉技术可用于工业电子、制造业、半导体等领域的自动检测和质量控制。
3.安防监控。
机器视觉技术可用于安防监控中,实现对人、车、物、关键区域的行为、活动的自动识别,进行智能安防监控。
4.医疗诊断。
医学影像对于医学诊断、治疗等已经成为非常重要的工具。
可以利用机器视觉技术对医学影像进行自动分析和诊断。
5.智能家居。
机器视觉技术可以用于智能家居领域,实现智能识别人体姿态识别、情感识别等功能。
机器视觉技术及其应用
机器视觉技术及其应用随着人工智能技术的发展,机器视觉技术得到了越来越广泛的应用。
机器视觉是通过计算机对图像、视频进行分析、识别和处理的一项技术。
它可以让计算机像人一样“看”到世界,从而实现自动化、智能化生产和服务。
一、机器视觉技术基础机器视觉技术基础包括图像处理和模式识别两部分。
图像处理是指使用计算机对图像进行处理和增强,以得到更好的图像质量。
常见的图像处理方法包括图像滤波、边缘检测和图像分割等。
模式识别是指使用计算机对图像进行分类、识别和重构。
常见的模式识别方法包括特征提取、模型训练和分类器构建等。
二、机器视觉技术应用机器视觉技术广泛应用于制造、医疗、金融和安防等领域。
以下是其中的几个应用案例。
1.制造在制造领域,机器视觉技术可以用于产品质量检查和自动化生产。
例如,智能相机可以对产品进行检测和分类,并自动调整生产线。
此外,机器视觉还可以用于无人机、机器人等智能装备的视觉导航和目标识别。
2.医疗在医疗领域,机器视觉技术可以用于影像分析、病理学分析和手术辅助等。
例如,计算机可以通过对影像进行分析和识别,帮助医生进行疾病诊断和治疗。
3.金融在金融领域,机器视觉技术可以用于身份认证和风险控制。
例如,ATM和手机银行可以通过人脸识别技术验证用户身份。
此外,机器视觉还可以对大规模数据进行分析,帮助金融机构预测市场趋势和风险。
4.安防在安防领域,机器视觉技术可以用于智能监控和人脸识别。
例如,安防摄像头可以通过实时视频分析、目标跟踪和异常检测等技术,实现对建筑物、城市和边境的无人值守监控。
三、机器视觉技术发展趋势机器视觉技术的发展趋势主要有以下几个方向。
1.深度学习深度学习是一种可以自动获取特征的机器学习技术。
它可以让机器视觉更具智能化和自学习能力。
例如,深度学习可以用于图像识别、自然语言处理和语音识别等。
2.可穿戴设备通过将摄像头和计算机融合在一起,可以实现智能可穿戴设备。
这种设备可以将环境信息转换为数字信息,提供更多更丰富的服务。
机器视觉技术及其应用概况
机器视觉技术及其应用概况机器视觉技术(Machine Vision)是一种利用摄像头和相应的数字图像处理系统来模拟人类视觉,并实现对物体形状、颜色、大小等特征的识别和分析的技术。
随着计算机技术和图像处理算法的不断发展,机器视觉技术在工业自动化、智能监控、医疗诊断、无人驾驶等领域得到了广泛应用。
本文将从技术原理、应用领域和未来发展趋势等方面介绍机器视觉技术及其应用概况。
一、技术原理机器视觉技术的基本原理是通过摄像头捕获目标物体的图像数据,然后利用数字图像处理算法对图像进行分析和识别。
其核心技术包括图像采集、图像预处理、特征提取、特征分析和模式识别。
图像采集是通过摄像头获取目标物体的视觉信息;图像预处理是对采集到的图像进行滤波、增强、去噪等处理,以提高图像质量;特征提取是将图像中的关键特征(如边缘、形状、颜色等)提取出来;特征分析是对提取到的特征进行分析和分类;模式识别是通过已有的模式库来识别目标物体。
通过这些步骤,机器视觉系统可以实现对目标物体的自动识别和检测。
二、应用领域1. 工业自动化:机器视觉技术在工业自动化领域得到了广泛应用。
在生产线上,通过机器视觉系统可以实现对产品外观质量的检测和分拣;在装配过程中,可以实现对零部件的定位和匹配。
2. 智能监控:机器视觉技术可以用于智能监控系统,实现对安全区域的实时监控和事件识别。
在城市交通监控中,可以实现车辆和行人的识别;在工厂环境中,可以实现对危险行为的监控和预警。
3. 医疗诊断:在医疗领域,机器视觉技术可以帮助医生对医学影像进行分析和诊断,如CT、MRI等影像的图像分割、病灶检测等。
4. 无人驾驶:机器视觉技术是无人驾驶技术的重要组成部分,通过摄像头实时监测道路情况和障碍物,实现自动驾驶汽车的行驶和避障。
5. 农业领域:在农业生产中,机器视觉技术可以用于作物生长监测、果蔬品质检测、自动植保等方面,提高农业生产效率和质量。
三、未来发展趋势随着人工智能技术的不断发展,机器视觉技术也将迎来更广阔的发展空间。
机器视觉识别技术及其应用分析
机器视觉识别技术及其应用分析一、引言机器视觉识别技术以其无需人工干预,自动化、高效的优点,被广泛应用于工业制造、智能安防、物流等领域。
本文将介绍机器视觉识别技术的相关概念、原理和应用,旨在展示其宝贵的技术和应用价值。
二、机器视觉识别技术的概念机器视觉是人工智能中的一个分支,主要是利用电子传感器和计算机的处理能力,模拟人类视觉的独特特点。
机器视觉识别技术则是机器视觉的一个重要应用方向,通过编程的方式,使电脑可对输入的图像、视频及其他视觉信息进行识别、分析并根据结果给予相应的反应。
三、机器视觉识别技术的原理机器视觉识别技术的实现过程包括三个主要的部分:图像采集、图像处理以及识别。
具体的识别流程如下:首先,机器采用设定好的摄像机或传感器获取外界物体的信息,然后将得到的一系列图片或视频信息传入计算机中。
接着,通过计算机中的图像处理系统对不同的色彩、形状、大小、纹理等进行提取,再将这些细节信息与事先已经规划好的特征比对进行分析和处理。
最后,通过机器学习算法提取规律,并将识别结果反馈到用户或其他设备中,以达到控制、监控或其他目的。
四、机器视觉识别技术的应用1. 工业制造:在现代工业生产中,机器视觉识别技术主要用于产品质量检测、物料分类、自动装配等方面。
2. 智能安防:在安防领域中,机器视觉技术实现了智能视频分析、行为识别分析,可用于大型安防部署中的人脸识别、车牌识别等功能。
3. 物流管理:机器视觉技术可以用于货物的自动化识别、重量称重、体积计算等功能,可提高物流运作流畅度和效率。
4. 医疗诊断:机器视觉技术在医疗领域中可以用于医学影像分析、疾病诊断等方面,对医疗科技的现代化、智能化发挥了重要作用。
五、机器视觉识别技术面临的挑战尽管机器视觉识别技术有很多的优点,但是其仍面临着诸多挑战和困难。
一方面,目前的机器视觉识别技术还存在精度不足的问题,在增加识别范围和复杂度时,红外效应、噪声干扰、光线变动等易造成偏差,需要更加高效优化的算法和数据处理方式。
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机器视觉技术及其应用概述
姓名: 班级:机械0904班学号:
摘要:近年来,机器视觉已经发展成为光电子的一个应用分支,广泛应用于微电子、PCB生产、自动驾驶、印刷、科学研究和军事等领域。
机器视觉在中国的蓬勃发展,使从事机器视觉的公司和人员大量涌现。
首先概述了机器视觉技术的基本原理并分析了机器视觉系统的构建;接着论述了机器视觉技术的当前主要应用领域与情况;最后分析了现阶段机器视觉技术存在的问题。
关键词:器视觉;技术;应用
机器视觉系统组成及其工作原理
机器视觉即用机器代替人眼来做测量和判断。
机器视觉系统的工作流程大致为:被摄取目标——经图像摄取装置——图像信号——经图像处理系统——数字信号——经抽取目标特征——判断结果并控制设备。
该流程的实现需相应的硬件作为基础,典型的工业机器视觉系统构成有照明、镜头、相机、图像采集卡、视觉处理器等。
下面将对机器视觉系统组成和工作原理进一步具体说明。
机器视觉系统组成
从原理上机器视觉系统主要由三部分组成:图像的采集、图像的处理和分析、输出或显示。
—个典型的机器视觉系统应该包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块,如图1所示。
从中我们可以看出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、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、计算机软硬件技术、人机接口技术等。
只有这些技术的相互协调应用才能构成一个完整的机器视觉应用系统。
机器视觉应用系统的关键技术主要体现在光源照明、光学镜头、摄像机(CCD)、图像采集卡、图像信号处理以及执行机构等。
以下分别就各方面展开论述。
1.1.1光源照明技术
光源照明技术对机器视觉系统性能的好坏有着至关重要的作用。
光源应该具有以下的特征:尽可能突出目标的特征.在物体需要检测的部分与非检测部分之间尽可能产生明显的区别,增加对比度;保证足够的亮度和稳定性:物体位置的变化不应影响成像的质量。
机器视觉应用系统中一般使用透射光和反射光。
对于反射光情况,应充分考虑光源和光学镜头的相对位置、物体表面的纹理、物体的几何形状等要素。
光源设备的选择必须符合所需的几何形状,同时,照明亮度、均匀度、发光的光谱特性也必须符合实际的要求。
同时还要考虑光源的发光效率和使用寿命。
常用光源类型有卤素灯、荧光灯和LED光源等。
1.1.2光学镜头
光学镜头成像质量优劣程度可以用像差的大小来衡量,常见的像差有球差、
彗差、像散、场曲、畸变、色差等六种。
在选用镜头时需要考虑以下问题:
(1)成像面大小成像面是入射光通过镜头后所成像的平面。
这个面是一个圆形。
一般使用的CCD相机。
其芯片大小有1/3,1/2,2/3及l英寸4种大小.在选用镜头时要考虑就是该镜头的成像面与所用的CCD相机是否匹配。
(2)焦距、视角、工作距离、视野焦距是镜头到成像面的距离;视角是视线的角度,也就是镜头能看多宽:工作距离是镜头的最下端到景物之间的距离;视野是镜头所能够覆盖的有效工作区域。
以上四个概念相互之间是有关联的:其关系是:焦距越小,视角越大,最小工作距离越短,视野越大。
1.1.3摄像机(CCD)
CCD(Charge Coupled Device)是美国人Boyle发明的一种半导体光学器件.该器件具有光电转换、信息存储和延时等功能。
并且集成度高、能耗小,故一出
现就在固体图像传感、信息存储和处理等方面得到广泛应用。
CCD摄像机按照其使用的CCD器件分为线阵式和面阵式两大类.其中线阵CCD摄像机一次只能获得图像的一行信息,被拍摄的物体必须以直线形式从摄像机前移过,才能获得完整的图像,而面阵摄像机可以一次获得整幅图像的信息。
目前在机器视觉系统中以面阵CCD摄像机应用较多。
1.1.4图像采集卡
图像采集卡是机器视觉系统中的一个重要部件,它是图像采集部分和图像处理部分的接口。
一般具有以下的功能模块:
(1)图像信号的接收与A/D转换模块,负责图像信号的放大与数字化。
有用
于彩色或黑白图像的采集卡。
彩色输入信号可分为复合信号或RGB分量信号。
同时,不同的采集卡有不同的采集精度,一般有8Bit和10Bit两种。
(2)摄像机控制输入输出接口,主要负责协调摄像机进行同步或实现异步重
置拍照、定时拍照等。
(3)总线接口,负责通过PC机内部总线高速输出数字数据,一般是PCI接口,传输速率可高达130Mbps,完全能胜任高精度图像的实时传输。
且占用较少的CPU时间。
在选择图像采集卡时。
主要应考虑到系统的功能需求、图像的采集精度和与摄像机输出信号的匹配等因素。
1.1.5图像信号处理
图像信号处理是机器视觉系统的核心。
视觉信息处理技术主要依赖于图像处理方法,它包括图像增强、数据编码和传输、平滑、边缘锐化、分割、特征抽取、图像识别与理解等内容。
经过这些处理后,输出图像的质量得到相当程度的改善。
既优化了图像的视觉效果.又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。
随着计算机技术、微电子技术以及大规模集成电路技术的发展,为了提高系统的实时性,图像处理的很多工作都可以借助于硬件完成,如DSP芯片、专用图像信号处理卡等,而软件则主要完成算法中非常复杂、不太成熟或尚需不断探索和改进的部分。
1.1.6执行机构
机器视觉系统最终功能的实现还是依靠执行机构来实现。
根据应用场合不同,执行机构可以是机电系统、液压系统、气动系统中的一种。
无论哪一种,除了要严格保证其加工制造和装配的精度外,在设计时还需要对动态特性.尤其是快速性和稳定性给予充分重视。
1.2机器视觉系统工作原理
视觉系统的输出并非图像视频信号,而是经过运算处理之后的检测结果,采用CCD摄像机将被摄取目标转换成图像信号。
传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,通过A/D转变成数字信号:图像系统对这些信号进行各种运算来提取目标的特征(面积、长度、数量及位置等);根据预设的容许度和其他条佟输出结果(足寸、角度、偏移量、个数、合格/不合格及有/无等)。
上位机实时获得检测结果后,指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作。
1.1.1.机器视觉系统工作原理
视觉系统的输出并非图像视频信号,而是经过运算处理之后的检测结果,采用CCD摄像机将被摄取目标转换成图像信号。
传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,通过A/D转变成数字信号:图像系统对这些信号进行各种运算来提取目标的特征(面积、长度、数量及位置等);根据预设的容许度和其他条佟输出结果(足寸、角度、偏移量、个数、合格/不合格及有/无等)。
上位机实时获得检测结果后,指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作。
2机器视觉技术应用
机器视觉的最大优点是与被观测对象无接触,对观测与被观测者都不会产生任何损伤,十分安全可靠,理论上人眼观察不到的范围机器视觉也可以观察,例如红外线、微博、超声波等,而机器视觉则可以利用这方面的传感器形成红外线、微博、超声波等图像,且其比人眼具有更高的精度与速度,因此极大的拓宽了机器视觉技术的检独享与范围。
正因为机器视觉所具有的诸多优点,其才越来越广泛的应用在国民经济的很多行业。
下面以几个例子具体说明机械视觉的技术应用。
2.1.基于机器视觉的FPC嵌入式检测系统检测系统
以DSP(BlackFin533)为处理器核心,ARM(2440)为上位机控制器的嵌入式架构,主要由视觉系统、图像采集系统、上机控制系统、缺陷报警以及图像处理单元组成,总体结构如图1所示。
检测系统的工作原理:上位机通过人机交互,设置D/A调整光源,照亮生产线上运动的检测产品;高速线阵CCD扫描检测产品生成的模拟图像信号,经视频A/D芯片数字化后,由CPLD进行解码;DSP采用独立运行的捕获线程采集该图像信号,生成8bit的灰度图像,进行图像缓存,然后进行视觉检测:对于采集的FPC图像,通过局部的自动阈值完成图像分割,才用多车度形态学进行图像处理,然后肚饿图像进行配准校准,采用图像匹配进行缺陷检测和识别。
若发现缺陷,则处理器通过报警单元进行报警和缺陷处理,并将缺陷图像输出到显示器。
2.2基于机器视觉的柔性制造岛在线零件识别系统
本研究根据机械零件图像识别原理及柔性制造岛的要求,设计了基于机器视觉的在线零件识别系统.其由工控机、高分辨率的面阵黑白工业相机、图像采集卡、光源、光学镜头、光源、I/O卡等组成,它用于对柔性制造岛在线零件进行识别。
系统结构如图。
系统的工作原理:在自动识别零件前,摄取各种零件的图像生成图像库。
在每个工作计划执行前,根据MIS系统下发的计划文件(excel表格格式),更新当
前工作计划临时零件库;识别系统工作时,当载有零件的自动牵引小车将托板送到上料工位,工人装夹工件,然后按动摄像启动按钮,光源系统启动为系统提供均匀的光线,由工业CCD相机开始摄像,工控机内的图像采集卡对工业CCD相机传送来的图像信号进行放大、滤波、采样等处理,并将图像信号写入到工控机的内存中,然后由图像识别软件对采集到的零件图像进行图像处理和识别。
最后在显示器上显示识别结果,同时通过加卡,把识别出来的零件信息传送给托板库控制系统和MIS系统,MIS系统再根据识别结果安排加工中心并调用相应的数控加工程序传给相应的加工中心,完成相应零件的加工。