機器視覺系統的組成、原理，以及實際應用。

機器視覺用于各種工業過程，例如材料檢測、物體識別、模式識別、電子元件分析，以及簽名、光學字符和貨幣的識別。

機器視覺是計算機感知環境的能力。一臺或多臺攝像機用于模數轉換和數字信號處理。圖像數據被發送到計算機或機器人控制器。

人眼對 390 到 770 納米的電磁波長有反應，而攝像機可以感知比此范圍更廣的波長范圍，而某些機器視覺系統在紅外線、紫外線或 X 射線波長下工作。

機器視覺通常與計算機的視覺能力相關聯。計算機視覺一詞用于指定計算機將圖像數字化、處理數據并采取某種行動的技術。

機器視覺系統使用機器人中的傳感器在計算機的幫助下查看和識別物體。機器視覺用于各種工業過程，例如材料檢測、物體識別、模式識別、電子元件分析，以及簽名、光學字符和貨幣的識別。

除了材料檢測，機器視覺系統還有其他幾個應用。用于視覺庫存控制和管理的系統，例如條形碼讀取和計數，通常使用機器視覺系統。工業產品運行使用機器視覺系統來評估過程中各個階段的產品。甚至食品和飲料制造商也應用機器視覺系統來監控質量。在醫學領域，機器視覺系統用于醫學成像和檢查程序。


機器人的視覺系統由許多基本組件組成，包括捕獲圖片的相機，以及提供和傳達結果的處理機制。對于任何機器視覺系統要可靠地工作并產生可以重復的結果，這些基本組件如何相互作用是很重要的。

照明對于機器視覺非常重要，因為它照亮了要查看的部分，使其特征突出，從而使相機能夠清晰地看到。鏡頭捕捉圖像并以光的形式將其傳遞給傳感器。機器視覺相機中的傳感器將這種光轉換為數字圖像，然后將其轉發到處理器進行分析。

視覺處理采用算法來審查圖像并提取所需信息，運行所需的檢查并做出決定。最后，通過離散 I/O 信號或通過串行連接傳輸到正在記錄或使用信息的設備的數據來完成通信。


機器人的視覺系統根據物體的顏色分為三個主要類別。這些是（1）二值圖像，由黑白圖像組成； (2) 灰度圖像； (3) 基于紅色、綠色或藍色顏色的圖像。使用分類為這三類的像素建立電子圖像。如果圖像不屬于這些類別中的任何一個，則選擇最接近圖像的類別。

靈敏度和分辨率是任何視覺系統的重要規格。靈敏度是機器在弱光條件下觀察或在不可見波長發現難以察覺的脈沖的能力。分辨率允許機器區分對象。靈敏度和分辨率是相互依賴的。如果所有其他因素保持不變，則增加靈敏度會降低分辨率，增加分辨率會降低靈敏度。

工業機器人的發展從根本上提高了生產效率。雖然員工仍然按照計劃更改夾具或設置，校準系統，并在開始生產前進行測試和修改，但視覺引導機器人作為一種消除這種耗時工作的方式一直受到關注。

大多數工業機器人制造商都內置了自己的控制程序。如果您正在尋找機器人，請確保您的圖像處理系統與機器人的控制程序兼容。即使使用兼容的系統，設置也可能需要大量時間和勞力。引入視覺引導機器人的基本原理是提高生產效率或降低成本。因此，如果系統設置需要額外的時間和人力，那么配置是另一個需要考慮的方面。

如果沒有視覺引導系統，機器人就會失明，無法正確處理物體。有些視覺引導機器人可以用最少的勞動力進行設置。它們具有預定義的設置，例如拾取、放置和夾點校正。您可以按照相機分辨率和靈敏度設置的說明進行設置，然后選擇要連接的機器人、校準、搜索設置和需要進行的糾正措施。

操作員需要使用當今傳統工業機器人的教學輔助手動識別坐標。每次更換目標或工具時，都必須重新調整機器。精度不同，取決于操作員。具有自動校準功能的視覺引導機器人只需按一下按鈕即可完成校準，無需手動控制。

有些系統可以達到所需的精度，使用一種搜索工具，即使在復雜的條件下，也能以極高的精度高速隔離目標。它們通過錯位校正、重疊消除和失真校正而堅固。具有陰影校正和噪聲隔離的圖像增強過濾器允許精確檢測和隔離。它們支持多種流程，包括外觀和尺寸檢查，以及基于 OCR 的字符識別。

“拾取和放置”是使用視覺引導機器人的常規操作。對某些產品進行的手動裝箱可以使用機器視覺自動識別位置和方向。機器視覺機器人還可以減少揀貨的勞動力。機器視覺用于檢測目標的位置并將位置信息發送給機器人，使其無需使用定位托盤即可完成揀選。在此過程中可以同時檢查產品。


機器視覺引導系統可以掃描二維或三維物體。 除非應用程序需要三維視覺引導，否則二維系統運行良好。 購買滿足應用需求的最簡單的機器視覺引導系統。

隨著機器視覺系統變得更加強大和緊湊，它們通常會包括跟蹤和可追溯功能，例如藥房應用程序，其中每個藥丸和瓶子都在制造過程中被跟蹤。

機器視覺市場已為長期增長做好了準備。 新的非工業應用正在增長，并且隨著易用性的提高，機器視覺擁有令人興奮的未來。

西安德伍拓自動化傳動系統有限公司在機器視覺領域擁有10多年的項目項目開發經驗，在機器視覺的應用領域上有著不少成功的案例和解決方案。公司自成立以來一直以來致力于機器視覺產品的生產、開發、應用以及銷售，為客戶提供整體機器視覺解決方案及服務，把機器視覺技術應用到智能生產中。