自動化行業(yè)新焦點，機(jī)器視覺引潮流

　　本文主要介紹機(jī)器視覺在國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀、機(jī)器視覺在自動化行業(yè)的應(yīng)用以及各大半導(dǎo)體原廠（如NI、TI、　Altera、Atmel等）的機(jī)器視覺方案展示。

　　機(jī)器視覺 （MV） 是指在工業(yè)應(yīng)用和非工業(yè)應(yīng)用中，根據(jù)圖像采集和分析處理結(jié)果為設(shè)備執(zhí)行功能提供操作指南。 從根本上說，這是為“眼盲”設(shè)備提供“視力”或“視覺”。 這樣做可以顯著增強設(shè)備的功能，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)力并降低成本。

　　隨著自動化行業(yè)的發(fā)展，機(jī)器視覺系統(tǒng)成為具有巨大市場發(fā)展空間的新興行業(yè)。此外，由于全球制造中心逐步向中國轉(zhuǎn)移，機(jī)器視覺系統(tǒng)已成為各大半導(dǎo)體原廠的重點關(guān)注市場。

　　機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點是提高生產(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)器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。

　　機(jī)器視覺在國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　在國外，機(jī)器視覺的應(yīng)用普及主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子行業(yè)，其中大概40%-50%都集中在半導(dǎo)體行業(yè)。

　　而在中國，視覺技術(shù)的應(yīng)用開始于90年代，因為行業(yè)本身就屬于新興的領(lǐng)域，再加之機(jī)器視覺產(chǎn)品技術(shù)的普及不夠，導(dǎo)致以上各行業(yè)的應(yīng)用幾乎空白。目前國內(nèi)機(jī)器視覺大多為國外品牌，如康耐視、DALSA、基恩士、歐姆龍等。

　　3D機(jī)器視覺走向舞臺

　　隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，3D機(jī)器視覺也開始進(jìn)入人們的視野。目前3D機(jī)器視覺大多用于水果和蔬菜、木材、化妝品、烘焙食品、電子組件和醫(yī)藥產(chǎn)品的評級。它可以提高合格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，在生產(chǎn)過程的早期就報廢劣質(zhì)產(chǎn)品，從而減少了浪費節(jié)約成本。這種功能非常適合用于高度、形狀、數(shù)量甚至色彩等產(chǎn)品屬性的成像。

　　在行業(yè)應(yīng)用方面，用機(jī)器視覺技術(shù)取代人工，可以提供生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如在物流行業(yè)，可以使用機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行快遞的分揀分類，不會出現(xiàn)目前大多快遞公司人工進(jìn)行分揀，減少物品的損壞率，可以提高分揀效率，減少人工勞動。

　　機(jī)器視覺成為自動化行業(yè)明日之星

　　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。同時，機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠大幅降低檢驗成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快生產(chǎn)速度和效率。對于現(xiàn)代化企業(yè)來說，機(jī)器視覺已然成為自動化行業(yè)新焦點！

　　伴隨著現(xiàn)代工業(yè)自動化的發(fā)展，機(jī)器視覺被廣泛應(yīng)用到各種各樣的檢查、測量和零件識別，例如汽車零配件尺寸檢查和自動裝配的完整性檢查，電子裝配線的元件自動定位，飲料瓶蓋的印刷質(zhì)量檢查，產(chǎn)品包裝上的條碼和字符識別等。這類應(yīng)用的共同特點是連續(xù)大批量生產(chǎn)、對外觀質(zhì)量的要求非常高。

　　通常這種帶有高度重復(fù)性和智能性的工作只能靠人工檢測來完成，我們經(jīng)常在一些工廠的現(xiàn)代化流水線后面看到數(shù)以百計甚至逾千的檢測工人來執(zhí)行這道工序，在給工廠增加巨大的人工成本和管理成本的同時，仍然不能保證100%的檢驗合格率（即“零缺陷”），而當(dāng)今企業(yè)之間的競爭，已經(jīng)不允許哪怕是0.1%的缺陷存在。這時人們開始考慮把計算機(jī)的快速性、可靠性、結(jié)果的可重復(fù)性，與人類視覺的高度智能化和抽象能力相結(jié)合，由此產(chǎn)生了機(jī)器視覺。

　　更多半導(dǎo)體原廠機(jī)器視覺技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用

　　機(jī)器視覺的特點是自動化、客觀、非接觸和高精度，與一般意義上的圖像處理系統(tǒng)相比，機(jī)器視覺強調(diào)的是精度和速度，以及工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的可靠性。各大半導(dǎo)體原廠，詳見以下鏈接：

　　NI公司機(jī)器視覺應(yīng)用方案

　　NI機(jī)器視覺系統(tǒng)-技術(shù)專輯

　　NI機(jī)器視覺產(chǎn)品應(yīng)用完整技術(shù)資料包

　　利用NI機(jī)器視覺方案改進(jìn)您的PLC系統(tǒng)

　　德州儀器公司機(jī)器視覺應(yīng)用方案

　　德州儀器的機(jī)器視覺主要應(yīng)用在：3D Machine Vision、機(jī)器視覺：攝像機(jī)、機(jī)器視覺：幀捕捉器、點鈔機(jī)、指紋識別、軍用和航空電、成像、DLP、 3D生物辨識等領(lǐng)域。

　　基于DSP的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計

　　DSP+ARM架構(gòu)處理器為機(jī)器視覺帶來強大運算和控制能力

　　德州儀器（TI）達(dá)芬奇視頻方案

　　基于DSP和FPGA的機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

　　Altera公司機(jī)器視覺應(yīng)用方案

　　采用Altera公司的機(jī)器視覺（MV）技術(shù)，您將不再需要投入人工來進(jìn)行質(zhì)量控制檢查。MV技術(shù)將高速攝像機(jī)和計算機(jī)組合起來，在數(shù)字圖像采集和分析基礎(chǔ)上，完成復(fù)雜的檢查任務(wù)。您可以利用得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模式識別、目標(biāo)分選、機(jī)器人臂控制，等等。

　　MV應(yīng)用包括：缺陷探測，計量，導(dǎo)航、元件跟蹤、識別，光學(xué)字符識別和驗證（OCR/OCV），模式識別，封裝、產(chǎn)品、表面和網(wǎng)絡(luò)檢查。

　　基于嵌入式機(jī)器視覺控制系統(tǒng)的研究

　　基于DSP和FPGA的機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

　　通過FPGA提高工業(yè)應(yīng)用靈活性的5種方法

　　Atmel公司機(jī)器視覺應(yīng)用方案

　　Atmel針對工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用推出快速CMOS相機(jī)


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