干貨｜你必須要知道的機器視覺常識！
發布時間：2023-12-15 14:32:11 作者：顯揚科技
Part.1 機器視覺是什么
機器視覺是一種能夠模擬人類視覺系統的技術，是計算機的“慧眼”，能夠使計算機理解和解釋圖像或視頻中的信息。
機器視覺包括圖像處理、機械工程技術、控制、電光源照明、光學成像、傳感器、模擬與數字視頻技術、計算機軟硬件技術（圖像增強和分析算法、圖像卡、 I/O卡等）。它通過模擬人眼的工作原理，幫助計算機識別、分析和處理視覺數據，被廣泛應用于生產制造檢測等工業領域。
一個典型的機器視覺應用系統包括：圖像捕捉、光源系統、圖像數字化模塊、數字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機械控制執行模塊。
Part.2 機器視覺的優勢
機器視覺系統最基本的特點就是能夠提高生產的靈活性和自動化程度。在一些不適于人工作業的危險工作環境或者人工視覺難以滿足要求的場合，機器視覺常用來替代人工視覺。同時，在大批量重復性工業生產過程中，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產的效率和自動化程度。
精準的數據分析：機器視覺可以快速準確地識別、分類和深入分析圖像和視頻數據。
提高生產效率：機器視覺可以自動檢測和糾正產品缺陷，降低人為錯誤的風險。能夠節省企業生產的時間和成本，還能提高產品質量，增強企業的競爭力。
提高安全性：機器視覺可以自動識別異常情況，加強公共安全和保護財產。為警察、軍隊和企業提供了強大的工具，維護和改善社會安全。
Part.3 機器視覺的工作原理
機器視覺的工作是從圖像采集開始，通過工業相機或攝像頭將被檢測的目標轉換成圖像信號，并傳送給專用的圖像處理系統。
接著根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號，然后圖像處理系統通過各種算法和技術抽取目標的特征，如面積、數量、位置、長度。
再根據預設的條件和規則輸出結果，包括尺寸、角度、個數、合格/不合格、有/無等，實現自動識別功能。
Part.4 機器視覺應用領域
工業檢測：金屬表面視覺檢測、印刷電路板缺陷檢查、焊縫缺陷自動識別、木材加工檢測、二極管基片檢查等。
醫療影像診斷：核磁共振、超聲波、激光、X射線、γ射線等。
電子行業：PCB/FPC AOI檢測、零部件及整機外觀檢測、裝配引導等。
物流行業：包裹分揀、抓取碼垛、尺寸測量、條形碼識別、料框揀選等。
汽車制造業：車身裝配檢測、面板印刷質量檢測、字符檢測、零件尺寸的精密測量、工件表面缺陷檢測、自由曲面檢測、間隙檢測等。
圖像識別：標準一維碼、二維碼的解碼、光學字符識別（OCR）和確認（OCV）。
食品與包裝：高速檢測、外觀封裝檢測、食品封裝缺漏檢測、外觀和內部質量檢測、分揀與篩選等。
Part.5 生產行業為什么需要機器視覺？
1.降低生產成本：工廠培養一個熟練工，需要耗費大量的成本。機器視覺雖然前期投入成本較大，但它支持7*24小時不間斷作業且使用壽命在10年以上。
2.提高檢測速度：機器視覺系統可以快速檢查產品，每分鐘能夠對數百個甚至數千個元件進行檢測，速度是人工檢測的10-20倍。
3.提升檢測精度：機器視覺檢測精度高，其檢測誤差能夠達到絲米級別。
4.檢測穩定客觀：機器視覺檢測嚴格按照輸入參數進行作業，多臺設備之間只要保證輸入參數一致，就能基本保證產品檢測結果的一致性。
Part.6 怎么樣選擇相機？
1.系統精度要求和相機分辨率，可以通過公式：X方向系統精度（X方向像素值）=視野范圍（X方向）/CCD芯片像素數量（X方向）；Y方向系統精度（Y方向像素值）=視野范圍（Y方向）/CCD 芯片像素數量（Y方向）來獲得。
2.系統速度要求與相機成像速度，系統單次運行速度=系統成像(包括傳輸)速度+系統檢測速度。雖然系統成像（包括傳輸）速度可以根據相機異步觸發功能、快門速度等進行理論計算，最好的方法還是通過軟件進行實際測試。
3.考慮相機與圖像采集卡。
視頻信號的匹配。對于黑白模擬信號相機來說有兩種格式，CCIR和RS170(EIA)，通常采集卡都同時支持這兩種相機；
分辨率的匹配。每款板卡都只支持某一分辨率范圍內的相機；
特殊功能的匹配。如要是用相機的特殊功能，先確定所用板卡是否支持此功能。比如，要多部相機同時拍照，這個采集卡就必須支持多通道，如果相機是逐行掃描的，那么采集卡就必須支持逐行掃描；
接口的匹配。確定相機與板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、Firewire1394等，最后才應該是價格的比較。
顯揚科技由香港中文大學博士團隊創建，主要研究并產業化高速高清三維機器視覺系統，以及智能工業機器人系統。其研發的三維機器視覺設備精度能達亞微米級，三維數據采集幀率高達310幀，此外還具有高精度、大景深、高穩定性的優勢，可實現高效率機器人引導，以及工業檢測與測量。顯揚科技的產品主要應用在對采集速度要求較高的快速工業產線、物流樞紐以及對測量精度要求高的精密制造、軍工航天、半導體產業等。
