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行业新闻
三拓技术带你详解机器视觉的工作原理以及优势
加载中... 2020.04.03

机器视觉作为光电科技运用的一种特殊领域,现阶段已是发展壮大变成一种备受关注的行业。伴随着工业4.0的浪潮来临,机器视觉会克服最开始“辅助设备”的地位变成生产系统的“双眼”与“大脑”。

那么什么是机器视觉

机器视觉技术是软件工程的一种重要的支系,它牵涉到计算机、数字图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光学、机械等多个领域,其意义便是给机器设备或者是自动化生产线添加一套视觉系统。机器视觉是选用机器设备取代人的眼睛来做测定与辨别,利用计算机摄取图片来模拟人的視覺用途,实现人的眼睛視覺的延伸。





机器视觉系统构成

一种详细的工业机器视觉系统是由诸多程序模块相互构成,通常由光学电子系统(光源、镜头、工业相机)、图片收集模块、数字图像处理模块、执行机构及人机界面等模块构成,所有程序模块相辅相成,相辅相成。好的机器视觉系统能够为制造业供应更多有益于提高产品质量和生产效率的硬件支撑。



机器视觉工作原理

机器视觉的意义是给机器设备或自动化生产线添加一套视觉系统,用机器视觉系统取代人的眼睛来做测定和辨别。








利用机器视觉产品(即工业相机)将待检验目标转化成图片信号,传输给数字图像处理分析系统,获得被摄目标的形态信息,依据像素分布和亮度、颜色等信息,转化成数字化信号;图片系统对这些信号进行各类运算来提取目标的特征,进而依据判断的结果来控制現场机器的動作。


机器视觉系统的优势






机器视觉系统作业流程

产品工件到达检验位置→向传感器开启脉冲→图像采集卡感应物品并开始工作→零部件照明→工业摄像机等候扫描并輸出→图像采集卡将数字图像储放到计算机内存中→处理器获取图片并把资料数据化→視覺软件对图片进行解析、识别→获取测定结果→离散輸出,显示不良产品画面→控制流水线的動作或纠正偏差。








从以上的作业流程能够看得出,机器视觉系统是一种相对复杂的系统,归因于大多数系统的监控目标都是运动物件,系统与运动物件的匹配和协调動作尤为重要,这些给系统各部分的動作时间和响应速度带来了严格的要求。

在一些应用场景,比如智能机器人、飞行物制导等,整个系统或者是系统的一些构件的重量、体积和耗电量都会有严格的要求。所以说,机器视觉是数字图像处理系统中最复杂的系统,需要在开发和设计中投入更多

机器视觉系统的优势

在工业化生产的操作过程中,机器视觉比较于肉眼甄别展现了较大优势。机器视觉有着自动化、客观性、非接触和高精度等特性。尤其是在工业化生产领域,机器视觉注重生产的精度和速度,以及工业現场环境下的可靠性与安全性,在重复和机械性的工作中有着较大的运用价值。








精确性——由于肉眼有物理條件的限制,在精确性上设备有明显的优点。即便肉眼借助放大镜或显微镜来检验产品,设备依然会更加精确,因为它的精度能够做到千分之一英寸。特别是检验生产流水线高速运动的物体时,机器视觉更具有优势。

重复性——设备能够以同样的方式 一次一次的完成检验工作而不会感到疲倦。与此相反,肉眼每次检验产品时都会有细小的不同无法分辨,这样的检测结果也是完全不同的。

客观性——肉眼检验另外还有一个致命性的问题,便是情绪产生的主观性,检验结果会随员工情绪的好坏产生变化,而设备没有喜怒哀乐,检验的结果自然非常可观可靠。

效率高——机器视觉系统能够迅速获得大批量信息,实现更加迅速的产品检测,同时也便于生产过程中的信息集成,尤其是在大批量工业化生产操作过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用设备视觉检测方式 能够进一步提高生产效率和生产的自动化程度。

成本低——由于设备比人快,一台自动检测设备能够担负多人的任务。并且设备不需要停顿、能够连续工作,因此能够极大的提升生产效率进而减少生产成本。