機器視覺的概念及原理

機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。通過機器視覺產品(如工業(yè)相機等)，將被攝取目標轉換成數字圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統;圖像系統會對這些信號進行各種運算來抽取目標的表面特征或行為特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。

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)生產過程中，用人工視覺檢查產品質 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效率和生產的自動化程度。機器視覺易于實現信息集成，是實現計算機集成制造的基礎技術。

如上圖，是一個完整的機器視覺系統，左邊矩形框內，屬于機器視覺的范疇。機器視覺的范疇包含相機、鏡頭、光源和相應的算法和軟件。

機器視覺技術在安防領域的應用

機器視覺在安防領域應用較為廣泛。比如：

智能交通：在交通行業(yè)，與其他識別技術相比，機器視覺具有成本低、穩(wěn)定性強、準確性高、應用范圍廣等優(yōu)點，目前已經在國內外高速公路和公路的交通監(jiān)控系統中得到了廣泛的應用,比如車牌識別、車身顏色識別、車型識別、違章識別、車流量統計、流量控制等。

雙目/多目立體視覺：雙目立體視覺技術是基于視差原理，并利用成像設備從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像，通過計算圖像對應點間的位置偏差，來獲取物 體三維幾何信息的方法。雙目立體技術核心目的是提高識別的準確率，由于立體視覺技術形成的視場中帶有物體的三維幾何信息，因此能夠有效的設定檢測規(guī)則，排 除光線、影子等干擾因素，大幅度提高智能分析的準確度。采用雙相機或者多相機，對視場內空間的自由運動的三維位置坐標及姿態(tài)進行高精度的測量，可以根據標 定結果對運動目標進行高精度跟蹤。由于雙目/多目立體視覺能夠辨識目標的三維坐標、姿態(tài)、相對距離、與背景環(huán)境的空間距離，因此能適應復雜的跟蹤背景環(huán) 境。

儀表讀數獲取和監(jiān)測：目前儀表主要分為指針式儀表和數顯式儀表。指針式儀表簡單可靠,維護容易,價格低廉.不僅種類多,而且數量 大,如壓力表、百分表、千分表、汽車儀表、航空儀表等等.數顯式儀表讀數準確方便，測量速度快。在某些情況下，需要對這些儀表的讀書進行監(jiān)控。而這對于檢 定人員來說無疑是一項枯燥而令人厭倦的工作。受人的主觀因素如人的觀測角度、觀測距離及疲勞強度等影響,誤差可能會很大,可靠性不高,而且檢定效率低,勞 動強度大。機器視覺的數顯儀表讀數技術，是實現各種數顯儀表互聯、集成和監(jiān)控，方便實現管控一體化技術。

機器視覺的發(fā)展前景

采用機器視覺可以完成人工很難實現的任務，特別是在需要高速、高精度要求的系統中。比如，電子制造業(yè)、汽車制造業(yè)、包裝與印刷業(yè)、化工、能源、加工機械 等行業(yè)都是機器視覺的用戶或者潛在用戶。一方面，從國際市場看，機器視覺目前最大的應用領域是半導體電子制造業(yè)。而中國目前已經成為全球最主要的生產制造 基地，全球一半以上的手機是中國制造，很多半導體公司都在中國設有生產工廠，這些企業(yè)需要大量的機器視覺系統。另一方面，中國的工業(yè)生產正從依賴廉價勞動 力轉向更高程度的自動化生產，這也帶來了對自動化設備的大量需求。另外，中國早期的工業(yè)設備自動化程度普遍較低，需要大量的更新換代，這些都構成了對包括 機器視覺在內的自動化設備的龐大市場需求。

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