在現代工業自動化生產中,涉及到各種各樣的檢驗、生產監視及零件識別應用,例如零配件批量加工的尺寸檢查,自動裝配的完整性檢查,電子裝配線的元件自動定位,IC上的字符識別等。通常人眼無法連續、穩定地完成這些帶有高度重復性和智能性的工作,其它物理量傳感器也難有用武之地。

由此人們開始考慮利用光電成像系統采集被控目標的圖像,而后經計算機或專用的圖像處理模塊進行數字化處理,根據圖像的像素分布、亮度和顏色等信息,來進行尺寸、形狀、顏色等的判別。這樣,就把計算機的快速性、可重復性,與人眼視覺的高度智能化和抽象能力相結合,由此產生了機器視覺的概念。

一個成功的機器視覺系統是一個經過細致工程處理來滿足一系列明確要求的系統。當這些要求完全確定后,這個系統就設計并建立來滿足這些精確的要求。

機器視覺的優點包括以下幾點:

1、連續性

視覺系統可以使人們免受疲勞之苦。因為沒有人工操作者,也就沒有了人為造成的操作變化。多個系統可以設定單獨運行。

2、靈活性

視覺系統能夠進行各種不同的測量。當應用變化以后,只需軟件做相應變化或者升級以適應新的需求即可。

許多應用滿意過程控制(SPC)的公司正在考慮應用機器視覺系統來傳遞持續的、協調的和精確的測量SPC命令。在SPC中,制造參數是被持續監控的。整個過程的控制就是要保證這些參數在一定的范圍內。這使制造者在生產過程失去控制或出現壞部件時能夠調節過程參數。

機器視覺系統比光學或機器傳感器有更好的可適應性。它們使自動機器具有了多樣性、靈活性和可重組性。當需要改變生產過程時,對機器視覺來說“工具更換”僅僅是軟件的變換而不是更換昂貴的硬件。當生產線重組后,視覺系統往往可以重復使用。

3、精度高

作為一個精確的測量儀器,設計優秀的視覺系統能夠對一千個或更多部件的一個進行空間測量。因為此種測量不需要接觸,所以對脆弱部件沒有磨損和危險。

4、成本效率高

隨著計算機處理器價格的急劇下降,機器視覺系統成本效率也變得越來越高。一個價值10000美元的視覺系統可以輕松取代三個人工探測者,而每個探測者每年需要20000美元的工資。另外,視覺系統的操作和維持費用非常低。

5、機器視覺系統的構成

機器視覺技術用計算機來分析一個圖像,并根據分析得出結論?，F今機器視覺有兩種應用。機器視覺系統可以探測部件,在此光學器件允許處理器更精確的觀察目標并對哪些部件可以通過哪些需要廢棄做出有效的決定;機器視覺也可以用來創造一個部件,即運用復雜光學器件和軟件相結合直接指導制造過程。

盡管機器視覺應用各異,但都包括以下幾個過程:

1、圖像處理

處理器運用不同的算法來提高對結論有重要影響的圖像要素。

2、圖像采集

光學系統采集圖像,圖像轉換成模擬格式并傳入計算機存儲器。

3、判決和控制

處理器的控制程序根據收到的數據做出結論。例如:這些數據包括印刷電路板上的洞是否在要求規格以內或者一個自動機器如何必須移動去拾取某一部件。

4、特性提取

處理器識別并量化圖像的關鍵特性,例如印刷電路板上洞的位置或者連接器上引腳的個數。然后這些數據傳送到控制程序。