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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。/ J F. [. s) u* a
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。$ ?( O0 C, u4 F* u& f2 C/ X
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了解机器人视觉系统
) y8 ` B/ f- c9 s6 E+ a9 C z8 x' ~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。: c2 @) `8 m" H' N; [3 m
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。
3 s5 v5 X: j0 ?* t1、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。
$ O+ Z8 q" r7 \6 J5 c; i# j4 B2、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。, M+ E0 _8 Z# }* B3 ^
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。9 o8 n; d j% K/ W. h
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。& L+ F7 _' m: t& c# L: O! I; v
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一、系统构成7 v8 ^; e i% [! i$ r! ]$ r
视觉系统的设计分为软件设计和硬件设计两大部分。% } M# N* t7 A a- {7 _. F6 _
1、视觉系统的硬件设计
+ E0 O1 w8 F. z$ F4 {# w1 ]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。) O) D3 e y" w, \! R: \* D4 K" ]
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。, s2 L6 V: v! v# B) t( o
2、视觉系统的软件设计
1 ~3 V. ~8 r! \* W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。! P, f6 _* w$ L' ~4 ]& |
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。/ @7 t4 i' |- C
3 g) |9 G1 x" ^- n. k二、工作原理
5 H: U" O/ y, b0 D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。; B1 K' v2 c. U2 Y: P. z
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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。* ?+ W! W% e# c Y, V! J- j0 R
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。
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