隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，機(jī)器視覺在智能制造業(yè)領(lǐng)域的作用越來越重要，能讓更多用戶獲取機(jī)器視覺的相關(guān)基礎(chǔ)知識，包括機(jī)器視覺技術(shù)是如何工作的、它為什么是實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化和質(zhì)量改進(jìn)的正確選擇….
一、我國視覺機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 機(jī)器人技術(shù)是高新技術(shù)的重要組成部分，其產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程在我國剛剛起步，雖然取得了一定的成績，但仍然存在很多困難和不足，因此更需要多方面的關(guān)心和支持。國家政策支持，是加速高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要前提。我國政府有關(guān)部門應(yīng)組織力量進(jìn)行充分地調(diào)查研究，在此基礎(chǔ)上，制定切實(shí)可行的推廣、應(yīng)用機(jī)器人和促進(jìn)機(jī)器人研究開發(fā)的傾斜政策。如在稅收、投資和貸款方面對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)行扶持政策。
機(jī)器視覺是一門學(xué)科技術(shù)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造檢測等工業(yè)領(lǐng)域，用來保證產(chǎn)品質(zhì)量，控制生產(chǎn)流程，感知環(huán)境等。機(jī)器視覺系統(tǒng)是將被攝取目標(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(dòng)作。
智能分揀機(jī)器人 二、機(jī)器視覺技術(shù)在自動(dòng)化行業(yè)中的典型應(yīng)用 如今，自動(dòng)化技術(shù)在我國發(fā)展迅猛，人們對于機(jī)器視覺的認(rèn)識更加深刻，對于它的看法也發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變。機(jī)器視覺系統(tǒng)提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，讓不適合人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境變成了可能，讓大批量、持續(xù)生產(chǎn)變成了現(xiàn)實(shí)，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度。快速獲取信息并自動(dòng)處理的性能，也同時(shí)為工業(yè)生產(chǎn)的信息集成提供了方便。隨著機(jī)器視覺技術(shù)成熟與發(fā)展，我們不難發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用范圍越加的廣泛，根據(jù)這些領(lǐng)域，我們大致可以概括出機(jī)器視覺的五大典型應(yīng)用，這五大典型應(yīng)用也基本可以概括出機(jī)器視覺技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中能夠起到的作用。
1、圖像識別應(yīng)用 圖像識別，是利用機(jī)器視覺對圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標(biāo)和對象。圖像識別在機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域中最典型的應(yīng)用就是二維碼的識別了，二維碼就是我們平時(shí)常見的條形碼中最為普遍的一種。將大量的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)在這小小的二維碼中，通過條碼對產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤管理。通過機(jī)器視覺系統(tǒng)，可以方便的對各種材質(zhì)表面的條碼進(jìn)行識別讀取，大大提高了現(xiàn)代化生產(chǎn)的效率。
2、圖像檢測應(yīng)用 檢測是機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域最主要的應(yīng)用之一，幾乎所有產(chǎn)品都需要檢測，而人工檢測存在著較多的弊端，人工檢測準(zhǔn)確性低，長時(shí)間工作的話，準(zhǔn)確性更是無法保證，而且檢測速度慢，容易影響整個(gè)生產(chǎn)過程的效率。因此，機(jī)器視覺在圖像檢測的應(yīng)用方面也非常的廣泛，例如：硬幣邊緣字符的檢測。2000年10月新發(fā)行的第五套人民幣中，壹圓硬幣的側(cè)邊增強(qiáng)了防偽功能，鑒于生產(chǎn)過程的嚴(yán)格控制要求，在造幣的最后一道工序上安裝了視覺檢測系統(tǒng)。另外，其還可應(yīng)用于印刷過程中的套色定位以及較色檢查、包裝過程中的飲料瓶蓋的印刷質(zhì)量檢查，產(chǎn)品包裝上的條碼和字符識別，玻璃瓶的缺陷檢測等。其中，機(jī)器視覺系統(tǒng)對玻璃瓶的缺陷檢測，也包括了藥用玻璃瓶范疇，也就是說機(jī)器視覺也涉及到了醫(yī)藥領(lǐng)域，其主要檢測包括尺寸檢測、瓶身外觀缺陷檢測、瓶肩部缺陷檢測、瓶口檢測等。
3、視覺定位應(yīng)用 視覺定位要求機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的找到被測零件并確認(rèn)其位置。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進(jìn)行綁定，這就是視覺定位在機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域最基本的應(yīng)用。
4、物體測量應(yīng)用 機(jī)器視覺工業(yè)應(yīng)用最大的特點(diǎn)就是其非接觸測量技術(shù)，同樣具有高精度和高速度的性能，但非接觸無磨損，消除了接觸測量可能造成的二次損傷隱患。常見的測量應(yīng)用包括，齒輪，接插件，汽車零部件，IC元件管腳，麻花鉆，羅定螺紋檢測等。
5、 物體分揀應(yīng)用 實(shí)際上，物體分揀應(yīng)用是建立在識別、檢測之后一個(gè)環(huán)節(jié)，通過機(jī)器視覺系統(tǒng)將圖像進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)分揀。在機(jī)器視覺工業(yè)應(yīng)用中常用于食品分揀、零件表面瑕疵自動(dòng)分揀、棉花纖維分揀等。
三、機(jī)器視覺二次開發(fā)（工業(yè)視覺）軟件開發(fā)對比 目前市場上比較流行的視覺開發(fā)軟件和視覺包有以下幾類。 軟件平臺(tái)：
1、VC：最通用，功能最強(qiáng)大。用戶多，和windows搭配，運(yùn)行性能較好，可以自己寫算法，也可以用工具包，而且基本上工具包都支持VC的開發(fā)。是大家主要選擇的平臺(tái)。
2、C#：比較容易上手，特別是完成界面等功能比用VC+MFC難度低了很多，已經(jīng)逐漸成為流行的使用平臺(tái)了，算法在調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)的庫或者使用C#+C++混合編程?？梢钥吹侥壳昂芏嘞鄼C(jī)廠商的SDK都已經(jīng)開始使用C#做應(yīng)用程序了。
3、LabVIEW：NI的工具圖形化開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)軟件快，特別是做工控行業(yè)或者自動(dòng)化測試行業(yè)的很多工程師，由于使用labview進(jìn)行測試測量的廣泛性，所以都有l(wèi)abview的基礎(chǔ)，再調(diào)用NI的Vision圖像工具包開發(fā)，開發(fā)周期短，維護(hù)較為容易。
4、VB、delphi：用的人越來越少了。
5、其他：java等沒有看到人用過。
視覺包：
1、halcon：出自德國MVTech。底層的功能算法很多，運(yùn)算性能快，用其開發(fā)需要一定軟件功底和圖像處理理論。
2、VisionPro：美國康耐視的圖像處理工具包。性能大多數(shù)算法性能都很好，性能上沒有和halcon直接對比過，但是開發(fā)上手比halcon容易。
3、NI Vision：NI的特點(diǎn)是自動(dòng)化測試大多數(shù)需要的軟硬件都有解決方案，有點(diǎn)事軟件圖形化編程，上手快，開發(fā)周期快，缺點(diǎn)是并不是每個(gè)軟件都非常厲害。視覺工具包的優(yōu)勢是售價(jià)比大多數(shù)工具包或者算法的天文數(shù)字便宜了不少，而且整個(gè)工具包一個(gè)價(jià)格，而不是一個(gè)算法一個(gè)算法地賣，性能方面在速度和精度沒有前兩種軟件好。
4、MIL：加拿大maxtrox的產(chǎn)品，是Matrox Imaging Library 的簡寫。早期推廣和普及程度不錯(cuò)，當(dāng)前似乎主要用戶還是早期的做激光設(shè)備的一些用戶在用，所以用于定位的較多。
5、CK Vision。創(chuàng)科公司的軟件包，相對前面幾個(gè)工具包來說價(jià)格優(yōu)勢比較明顯，另外機(jī)器視覺需要的功能也基本都有，所以在國內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備特別是批量設(shè)備同時(shí)需要保護(hù)版權(quán)的企業(yè)而言，用量很大，推廣也不錯(cuò)。
6、 邁斯肯：邁斯肯的視覺主要產(chǎn)品還是條碼閱讀一類，圖像工具包沒有用過，不了解，不評價(jià)。
7、OpenCV：感覺openCV更多的還是用在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，在機(jī)器視覺領(lǐng)域其實(shí)不算太多，應(yīng)為機(jī)器視覺領(lǐng)域當(dāng)前主要的應(yīng)用還是定位、測量、外觀、OCR/OCV，感覺這幾項(xiàng)都不是opencv的專長。
