機(jī)器視覺(jué)，是經(jīng)過(guò)光學(xué)設(shè)備和非接觸式的傳感器，自動(dòng)地接納和處理一個(gè)實(shí)在物體的圖畫(huà)，以取得所需信息或用于操控機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。
　　這是美國(guó)制作工程師協(xié)會(huì)(SME)機(jī)器視覺(jué)分會(huì)和美國(guó)機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)(RIA)主動(dòng)化視覺(jué)分會(huì)，對(duì)機(jī)器視覺(jué)的界說(shuō)。
　　機(jī)器視覺(jué)，就是用機(jī)器代替人眼，來(lái)做丈量和判別。本質(zhì)上，機(jī)器視覺(jué)是圖畫(huà)剖析技能在工廠主動(dòng)化中的運(yùn)用，經(jīng)過(guò)運(yùn)用光學(xué)體系、工業(yè)數(shù)字相機(jī)和圖畫(huà)處理東西，來(lái)模擬人的視覺(jué)才干，并做出相應(yīng)的決議計(jì)劃，終究經(jīng)過(guò)指揮某種特定的設(shè)備履行這些決議計(jì)劃。
　　在現(xiàn)代主動(dòng)化出產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器視覺(jué)現(xiàn)已開(kāi)端漸漸代替人工視覺(jué)，尤其是在工況檢測(cè)、成品查驗(yàn)、質(zhì)量操控等范疇，運(yùn)用廣泛，隨著工業(yè)4.0年代的到來(lái)，這一趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。
　　為什么要用機(jī)器視覺(jué)代替人工視覺(jué)
　　原因有許多，以下列出較首要的幾點(diǎn)：
　　1、從出產(chǎn)功率的視點(diǎn)來(lái)說(shuō)，因?yàn)椴僮鞴ぴ陂L(zhǎng)期作業(yè)下簡(jiǎn)單疲乏，人工視覺(jué)質(zhì)量功率低下且精度不高，而機(jī)器視覺(jué)可以大大進(jìn)步出產(chǎn)功率和主動(dòng)化程度。
　　2、從本錢(qián)操控的視點(diǎn)來(lái)說(shuō)，訓(xùn)練一個(gè)合格的操作工需求企業(yè)管理者花費(fèi)許多的人力物力，但是單純的訓(xùn)練還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，后續(xù)還需求花費(fèi)許多的時(shí)間，使操作工的水平在實(shí)踐中得到進(jìn)步。而機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)只需規(guī)劃、調(diào)試和操作妥當(dāng)，可以在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不間斷運(yùn)用，一起保證出產(chǎn)作用。
　　3、在某些特殊工業(yè)環(huán)境中施行工況檢測(cè)，如焊接、火藥制作等，人工視覺(jué)可能會(huì)對(duì)操作工的人身安全形成要挾，而機(jī)器視覺(jué)從某種程度上有效地規(guī)避了這些危險(xiǎn)。
　　機(jī)器視覺(jué)包括哪些范疇
　　一個(gè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是由不同的功能模塊共同組成，規(guī)劃出一個(gè)成功的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，對(duì)工程師要求很高。
　　一般來(lái)說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)所包括的專(zhuān)業(yè)范疇如下：
　　1、電氣工程：用于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中硬件和軟件的規(guī)劃。
　　2、工程數(shù)學(xué)：圖畫(huà)處理技能的根底。
　　3、物理：照明體系規(guī)劃的根底。
　　4、機(jī)械工程：機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)最廣泛的運(yùn)用。好的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)能更好地為制作業(yè)供給更多有利于進(jìn)步產(chǎn)質(zhì)量量和出產(chǎn)功率的技能支持。
　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的構(gòu)成模塊
　　一個(gè)完好的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)一般由光學(xué)體系(光源、鏡頭、工業(yè)相機(jī))、圖畫(huà)收集單元、圖畫(huà)處理單元、履行機(jī)構(gòu)及人機(jī)界面等模塊組成，一切功能模塊相得益彰，缺一不可。
　　照明(光源)
　　照明是影響機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)輸入的重要因素，光源體系的規(guī)劃至關(guān)重要，直接關(guān)系到輸入數(shù)據(jù)，即圖畫(huà)的質(zhì)量和運(yùn)用作用。
　　工程師需依據(jù)用戶需求和產(chǎn)品特性，首要斷定有效的照明條件，挑選相應(yīng)的照明設(shè)備，才干保證在此光照條件下生成的圖畫(huà)能突顯出用戶需求的方針信息特征。
　　光源一般分為可見(jiàn)光源和不可見(jiàn)光源，工業(yè)上常用的可見(jiàn)光源有LED、鹵素?zé)簟晒鉄舻?/span>;不可見(jiàn)光源首要為近紅外光、紫外光、X射線等。
　　LED光源是現(xiàn)在運(yùn)用最多的機(jī)器視覺(jué)光源，它具有功率高、壽命長(zhǎng)、防潮抗震、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，是工程師在規(guī)劃照明體系時(shí)的最佳挑選。
　　不可見(jiàn)光源首要用來(lái)應(yīng)對(duì)一些特定的需求，如管道焊接工藝的檢測(cè)，因?yàn)椴豢梢?jiàn)光的可穿透性，才干抵達(dá)檢測(cè)點(diǎn)。
　　鏡頭
　　鏡頭是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的重要組件，其作用是光學(xué)成像。
　　鏡頭的首要參數(shù)有焦距、景深(DOF，Depth of Field)、分辨率、作業(yè)間隔、視場(chǎng)(FOV，Field of View)等。
　　景深，是指鏡頭可以取得最佳圖畫(huà)時(shí)，被攝物體離此最佳焦點(diǎn)前后的間隔規(guī)模。
　　視場(chǎng)，表明攝像頭所能觀測(cè)到的最大規(guī)模，通常以視點(diǎn)表明，一般說(shuō)來(lái)，視場(chǎng)越大，觀測(cè)規(guī)模越大。
　　作業(yè)間隔，是指鏡頭到被攝物體的間隔，作業(yè)間隔越長(zhǎng)，本錢(qián)越高。
　　在規(guī)劃?rùn)C(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)，要挑選參數(shù)與用戶需求相匹配的鏡頭。
　　工業(yè)相機(jī)
　　在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中工業(yè)相機(jī)必不可少，它就像人眼相同，用來(lái)捕獲圖畫(huà)。相機(jī)按其感光器的不同，可分為：CCD相機(jī);CMOS 相機(jī)。
　　CCD相機(jī)的本錢(qián)較高，但成像質(zhì)量、成像通透性、色彩的豐富性等較CMOS相機(jī)超卓許多。CCD相機(jī)按其運(yùn)用的CCD感光元件可分為線陣式和面陣式兩大類(lèi)。
　　線陣相機(jī)，是呈“線”狀的，對(duì)圖畫(huà)的信息只能以行為單位進(jìn)行處理，分辨率高，速度快，首要運(yùn)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研等范疇中，相配套的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)上。
　　面陣式相機(jī)則一次可以取得整幅圖畫(huà)的信息，價(jià)格相對(duì)廉價(jià)。
　　圖畫(huà)收集單元
　　圖畫(huà)收集單元中最重要的元件是圖畫(huà)收集卡，它是圖畫(huà)收集單元與圖畫(huà)處理單元的接口，用來(lái)將收集到的圖畫(huà)進(jìn)行數(shù)字化，并輸入、存儲(chǔ)到核算機(jī)中。
　　圖畫(huà)處理單元包含許多圖畫(huà)處理算法。在取得圖畫(huà)后，用這些算法對(duì)數(shù)字圖畫(huà)進(jìn)行處理，剖析核算，并輸出成果。
　　履行機(jī)構(gòu)與人機(jī)界面
　　在完結(jié)圖畫(huà)收集和處理作業(yè)之后，需求將圖畫(huà)處理的成果輸出，并做出與成果相匹配的動(dòng)作，如剔廢、報(bào)警等，并經(jīng)過(guò)人機(jī)界面顯現(xiàn)出產(chǎn)信息。
　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的原理
　　經(jīng)過(guò)光學(xué)體系，將需求拍照的方針變換成為圖畫(huà)信號(hào)，再將圖畫(huà)信號(hào)傳送至圖畫(huà)收集卡，并依據(jù)像素散布、亮度、色彩等信息，變換成為數(shù)字信號(hào)。
　　圖畫(huà)處理單元對(duì)這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行有效地運(yùn)算并取得拍照方針的特征值，然后依據(jù)判別的成果來(lái)指揮設(shè)備進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的流程 
　
　　以安瓿注射劑中異物主動(dòng)燈檢為例，該機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的作業(yè)流程如下：
　　首要，待檢的安瓿瓶由機(jī)械運(yùn)送設(shè)備運(yùn)送至檢測(cè)工位，PLC宣布“物體已抵達(dá)”信號(hào)。
　　隨后，相機(jī)(camera and lens)和光源(light source)被觸發(fā)并同步敞開(kāi)，對(duì)待檢安瓿瓶中液體進(jìn)行圖畫(huà)獲取。
　　接著，獲取到的藥液狀態(tài)圖畫(huà)在圖畫(huà)收集卡(image processing hardware)中進(jìn)行數(shù)字化，并將被數(shù)字化的圖畫(huà)存儲(chǔ)在核算機(jī)中。
　　然后，所存儲(chǔ)的信息被運(yùn)到圖畫(huà)處理軟件，對(duì)數(shù)字圖畫(huà)信號(hào)進(jìn)行處理與異物特征剖析，判別液體質(zhì)量是否符合要求并做出決議計(jì)劃，如好品GOOD，壞品NOTGOOD。
　　終究，由操控體系，如PLC指揮某特定設(shè)備履行上述決議計(jì)劃，行將好品和壞品經(jīng)過(guò)不同的輸出通道分選開(kāi)來(lái)，并在人機(jī)界面上顯現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)。