一、概述
    機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分 CMOS 和CCD 兩種）將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給的圖像處理系統(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)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。
    機器視覺（Machine vision） 
    　　機器視覺系統(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。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。 
    　　正是由于機器視覺系統(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，因此，在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中，人們將機器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。 
    二、組成結(jié)構(gòu)
    　　一個典型的工業(yè)機器視覺系統(tǒng)包括：光源、鏡頭、 CCD 照相機、圖像處理單元（或圖像捕獲卡）、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊 / 輸入輸出單元等。 
    　　系統(tǒng)可分為： 
    　　主端電腦（Host Computer） 、影像擷取卡（Frame Grabber）與影像處理器 、影像攝影機 、CCT鏡頭 、顯微鏡頭 、照明設(shè)備 、Halogen光源 、LED光源 、高周波螢光燈源 、閃光燈源 、其他特殊光源 、影像顯示器 、LCD 、機構(gòu)及控制系統(tǒng) 、PLC、PC-Base控制器 、精密桌臺 、伺服運動機臺 等部分。
    三、工作原理  
    　　機器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機將被檢測的目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給的圖像處理系統(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，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個數(shù)、合格 / 不合格、有 / 無等，實現(xiàn)自動識別功能。                   
    四、機器視覺的應(yīng)用
    　　1.自動光學檢查（如圖像識別、圖像檢測、視覺定位、物品分揀等） 
    　　2.人臉偵測 
    　　3.無人駕駛汽車 
    　　【機器視覺特點】 
    　　1.攝像機的拍照速度自動與被測物的速度相匹配，拍攝到理想的圖像； 
    　　2.零件的尺寸范圍為2.4mm到12mm，厚度可以不同； 
    　　3.系統(tǒng)根據(jù)操作者選擇不同尺寸的工件，調(diào)用相應(yīng)視覺程序進行尺寸檢測，并輸出結(jié)果； 
    　　4.針對不同尺寸的零件，排序裝置和輸送裝置可以調(diào)整料道的寬度，使零件在固定路徑上運動并進行視覺檢測； 
    　　5.機器視覺系統(tǒng)分辨率達到1600×1200，動態(tài)檢測精度可以達到0.02mm； 
    　　6.廢品漏檢率為0； 
    　　7.本系統(tǒng)可通過顯示圖像監(jiān)視檢測過程，也可通過界面顯示的檢測數(shù)據(jù)動態(tài)查看檢測結(jié)果； 
    　　8.具有對錯誤工件及時準確發(fā)出剔除控制信號、剔除廢品的功能； 
    　　9.系統(tǒng)能夠自檢其主要設(shè)備的狀態(tài)是否正常，配有狀態(tài)指示燈；同時能夠設(shè)置系統(tǒng)維護人員、使用人員不同的操作權(quán)限； 
    　　10.實時顯示檢測畫面，中文界面，可以瀏覽zui近幾次不合格品的圖像，具有能夠存儲和實時察看錯誤工件圖像的功能； 
    　　11.能生成錯誤結(jié)果信息文件，包含對應(yīng)的錯誤圖像，并能打印輸出。 
    　　流水線進行自動化的改造，使布匹生產(chǎn)流水線變成快速、實時、準確、的流水線。在流水線上，所有布匹的顏色、及數(shù)量都要進行自動確認（以下簡稱“布匹檢測”）。現(xiàn)在采用機器視覺的自動識別技術(shù)完成以前由人工來完成的工作。在大批量的布匹檢測中，用人工檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機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。 
    特征提取辨識
    　　1． 圖像的內(nèi)容不是單一的圖像，每塊被測區(qū)域存在的雜質(zhì)的數(shù)量、大小、顏色、位置不一定一致； 
    　　2． 雜質(zhì)的形狀難以事先確定； 
    　　3． 由于布匹快速運動對光線產(chǎn)生反射，圖像中可能會存在大量的噪聲； 
    　　4． 在流水線上，對布匹進行檢測，有實時性的要求； 
    　　由于上述原因，圖像識別處理時應(yīng)采取相應(yīng)的算法，提取雜質(zhì)的特征，進行模式識別，實現(xiàn)智能分析。 
    Color檢測：一般而言，從彩色CCD相機中獲取的圖像都是RGB圖像。也就是說每一個像素都由紅（R）綠（G）籃（B）三個成分組成，來表示RGB色彩空間中的一個點。問題在于這些色差不同于人眼的感覺。即使很小的噪聲也會改變顏色空間中的位置。所以無論我們?nèi)搜鄹杏X有多么的近似，在顏色空間中也不盡相同。基于上述原因，我們需要將RGB像素轉(zhuǎn)換成為另一種顏色空間CIELAB。目的就是使我們?nèi)搜鄣母杏X盡可能的與顏色空間中的色差相近。 
    Blob檢測：根據(jù)上面得到的處理圖像，根據(jù)需求，在純色背景下檢測雜質(zhì)色斑，并且要計算出色斑的面積,以確定是否在檢測范圍之內(nèi)。因此圖像處理軟件要具有分離目標，檢測目標，并且計算出其面積的功能。結(jié)果處理和控制：應(yīng)用程序把返回的結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫或用戶的位置，并根據(jù)結(jié)果控制機械部分做相應(yīng)的運動。 
    　　機器視覺在國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀
    　　在國外，機器視覺的應(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)。具體如PCB印刷電路：各類生產(chǎn)印刷電路板組裝技術(shù)、設(shè)備；單、雙面、多層線路板，覆銅板及所需的材料及輔料；輔助設(shè)施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件；電子封裝技術(shù)與設(shè)備；絲網(wǎng)印刷設(shè)備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝：SMT工藝與設(shè)備、焊接設(shè)備、測試儀器、返修設(shè)備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑等；再流焊機、波峰焊機及自動化生產(chǎn)線設(shè)備。電子生產(chǎn)加工設(shè)備：電子元件制造設(shè)備、半導(dǎo)體及集成電路制造設(shè)備、元器件成型設(shè)備、電子工模具。機器視覺系統(tǒng)還在質(zhì)量檢測的各個方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且其產(chǎn)品在應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位。除此之外，機器視覺還用于其他各個領(lǐng)域。 
    　　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。到二十一世紀，隨著科學進步，視覺技術(shù)開始在自動化行業(yè)成熟應(yīng)用，目前在我國隨著配套基礎(chǔ)建設(shè)的完善，技術(shù)、資金的積累，各行各業(yè)對采用圖像和機器視覺技術(shù)的工業(yè)自動化、智能化需求開始廣泛出現(xiàn)，國內(nèi)有關(guān)大專院校、研究所和企業(yè)近兩年在圖像和機器視覺技術(shù)領(lǐng)域進行了積極思索和大膽的嘗試，逐步開始了工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用。其主要應(yīng)用于制藥、印刷、礦泉水瓶蓋檢測等領(lǐng)域。這些應(yīng)用大多集中在如藥品檢測分裝、印刷色彩檢測等。真正的應(yīng)用還很少，因此，以上相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用空間還比較大。當然、其他領(lǐng)域如指紋檢測等等領(lǐng)域也有著很好的發(fā)展空間。

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