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人类想要实现一系列的基本活动,如生活、工作、学习就必须依靠自身的器官,除脑以外,最重要的就是我们的眼睛了,(工业)机器人也不例外,要完成正常的生产任务,没有一套完善的,先进的视觉系统是很难想象的。4 ^, ?7 A8 x/ E$ K9 S
机器视觉系统就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。它是计算科的一个重要分支,它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术,涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展,也大大地推动了机器视觉的发展。1 W& G; o; W! k4 l- R6 K6 c
: B2 Y( G3 X8 i# V' ?& h. \! q, \( {了解机器人视觉系统
& h& G) ]' j" Q1 U' a7 ^% m' E. \一般来说,机器视觉系统包括了照明系统、镜头、摄像系统和图像处理系统。对于每一个应用,我们都需要考虑系统的运行速度和图像的处理速度、使用彩色还是黑白摄像机、检测目标的尺寸还是检测目标有无缺陷、视场需要多大、分辨率需要多高、对比度需要多大等。9 q% Y1 ]1 y4 v
从功能上来看,典型的机器视觉系统可以分为:图像采集部分、图像处理部分和运动控制部分。
, l2 }# V1 S( G1、非接触测量,对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤,从而提高系统的可靠性。
2 C$ z5 Y9 o% y2 Q/ u/ m9 ~# i2、具有较宽的光谱响应范围,例如使用人眼看不见的红外测量,扩展了人眼的视觉范围。
( S4 v- X) n( [3、长时间稳定工作,人类难以长时间对同一对象进行观察,而机器视觉则可以长时间地作测量、分析和识别任务。" p) x( s3 }8 Q! k8 e
4、机器视觉系统的应用领域越来越广泛。在工业、农业、交通、娱乐等等行业都获得了广泛的应用,可以说已经深入到我们的生活、生产和工作的方方面面。
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* ^2 c$ Z$ J3 D! y- q一、系统构成4 u$ [5 i. ^9 O9 l# y
视觉系统的设计分为软件设计和硬件设计两大部分。
" ~3 M$ F' R7 A1 F1、视觉系统的硬件设计
0 Q, L9 q- E( L8 H2 F/ d视觉系统的硬件主要由镜头、摄像机、图像采集卡、输入输出单元、控制装置构成。' a+ d, P& N9 [) M
一套视觉系统的好坏则分别取决于摄像机像素的高低,硬件质量的优劣,更重要的是各个部件间的相互配合和合理使用。' P7 i) ]: ]0 x) T/ I
2、视觉系统的软件设计
}7 U4 z2 o6 I% W* R" w# D视觉系统的软件设计是一个复杂的课题,不仅要考虑到程序设计的最优化,还要考虑到算法的有效性,及其能否实现,在软件设计的过程中要考虑到可能出现的问题。
1 y3 ^ X1 @/ ]7 W: u8 S视觉系统的软件设计完成还要对其鲁棒性进行检测和提高,以适应复杂的外部环境。
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3 X- N; `1 N, G; y7 d/ m二、工作原理
5 i) F) O" J/ [6 A/ z$ l, v& n/ Z机器人视觉硬件主要包括图像获取和视觉处理两部分,而图像获取由照明系统、视觉传感器、模拟-数字转换器和帧存储器等组成。机器人视觉通过视觉传感器获取环境的二维图像,并通过视觉处理器进行分析和解释,进而转换为符号,让机器人能够辨识物体,并确定其位置。
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0 o/ L2 Y. P- W& x传统制造业面临新的颠覆,转型升级将给中国自动化行业带来巨大的市场机遇。而机器视觉作为自动化界高智能化产品,未来具有巨大的发展潜力。: r! c1 h2 l4 K0 M
四元数致力于运动控制、图像与视觉传感等工业自动化技术的研发和应用,产品广泛应用于印刷设备、模切设备、贴合设备、多轴数控设备、机械手、电子加工和检测设备、激光加工设备、抛光机械生产自动化等工业控制领域。6 l( o8 z7 ?/ P( k- g% Q6 k
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