當(dāng)前，工業(yè)自動化程度越來越高，對產(chǎn)品的檢測也提出了更高要求，因此機器視覺設(shè)備開始進入飛速發(fā)展階段。機器視覺的應(yīng)用及構(gòu)成是了解機器視覺的要點，首先我們先來談?wù)剻C器視覺的應(yīng)用，機器視覺應(yīng)用主要包括兩個方面：識別和檢測。機器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支，簡單而言，機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺對比人工檢測有著強大的優(yōu)勢，同創(chuàng)儀器擁有13年機器視覺研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗，將主要針對機器視覺的功能及優(yōu)勢進行簡單分析。

機器視覺的應(yīng)用及功能：

1、識別功能：機器視覺可用于對一維碼及二維碼光學(xué)字符的識別與確認、顏色及形狀的識別等；

2、缺陷檢測：機器視覺可以用于對產(chǎn)品表面進行精密檢測，包括目標(biāo)方向及位置檢測，產(chǎn)品表面的壓傷、破損、刮傷、臟污檢測，印刷表面的瑕疵檢測等；

3、產(chǎn)品測量：機器視覺可以在非接觸情況下，對產(chǎn)品尺寸進行精密測量，以確定產(chǎn)品外觀尺寸方面的誤差；

4、視覺定位：機器視覺采用先進的圖像視覺檢測技術(shù)，對高速運動的工業(yè)產(chǎn)品進行實時的視覺定位分析，此功能主要用于自動裝配及生產(chǎn)；

5、機器人引導(dǎo)：當(dāng)前工業(yè)機器人已經(jīng)大范圍應(yīng)用于自動化流水線中，機器人在操作過程中，需要通過機器視覺系統(tǒng)實時了解工作環(huán)境的變化，相應(yīng)調(diào)整動作以保證任務(wù)的正確完成；

視覺系統(tǒng)檢測生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，決定產(chǎn)品是否符合質(zhì)量要求，并根據(jù)結(jié)果，產(chǎn)生相應(yīng)的信號輸入上位機。圖像獲取設(shè)備包括光源、攝像機等；圖像處理設(shè)備包括相應(yīng)的軟件和硬件系統(tǒng)；輸出設(shè)備是與制造過程相連的有關(guān)系統(tǒng)，包括過程控制器和報警裝置等。機器視覺系統(tǒng)的組成機器視覺系統(tǒng)是指用計算機來實現(xiàn)人的視覺功能，也就是用計算機來實現(xiàn)對客觀的三維世界的識別。數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，進行分析和產(chǎn)品控制，若發(fā)現(xiàn)不合格品，則報警器告警，并將其排除出生產(chǎn)線。機器視覺的結(jié)果是CAQ系統(tǒng)的質(zhì)量信息來源，也可以和CIMS其它系統(tǒng)集成。

圖像的獲取

圖像的獲取實際上是將被測物體的可視化圖像和內(nèi)在特征轉(zhuǎn)換成能被計算機處理的一系列數(shù)據(jù)，它主要由三部分組成：

＊ 照明

＊ 圖像聚焦形成

＊ 圖像確定和形成攝像機輸出信號

1、照明

照明和影響機器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，因為它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和至少30%的應(yīng)用效果。由于沒有通用的機器視覺照明設(shè)備，所以針對每個特定的應(yīng)用實例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達到較佳效果。

過去，許多工業(yè)用的機器視覺系統(tǒng)用可見光作為光源，這主要是因為可見光容易獲得，價格低，并且便于操作。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、鈉光燈。而機器視覺就完全克服了這一問題，即使一天20小時以上的不間斷檢測都完全沒有問題。但是，這些光源的一個較大缺點是光能不能保持穩(wěn)定。以日光燈為例，在使用的一個100小時內(nèi)，光能將下降15%，隨著使用時間的增加，光能將不斷下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定，是實用化過程中急需要解決的問題。

另一個方面，環(huán)境光將改變這些光源照射到物體上的總光能，使輸出的圖像數(shù)據(jù)存在噪聲，一般采用加防護屏的方法，減少環(huán)境光的影響。

由于存在上述問題，在現(xiàn)今的工業(yè)應(yīng)用中，對于某些要求高的檢測任務(wù)，常采用X射線、超聲波等不可見光作為光源。但是不可見光不利于檢測系統(tǒng)的操作，且價格較高，所以，目前在實際應(yīng)用中，仍多用可見光作為光源。

接觸式測量采用的是加裝測頭，其工作原理與三坐標(biāo)測量機類似。測頭與工件表面接觸，當(dāng)測球沿著工件的幾何型面移動時，就可以得出被測幾何面上各點的坐標(biāo)值。B面在長300mm*寬300mm之正方單位面積內(nèi)不超過一點，點之面積不得大于1mm2。將這些數(shù)據(jù)送入計算機，通過相應(yīng)的軟件進行處理，就可以準(zhǔn)確計算出被測工件的幾何尺寸，現(xiàn)狀和位置公差等。加裝測頭的影像測量儀也被稱為復(fù)合式影像測量儀，因為其綜合了光學(xué)傳感器及接觸式測量系統(tǒng)。由于接觸式測量需要測針與工件表面進行接觸，因此適用于表面反光性較差，同時材質(zhì)比較硬的工件，比如注塑件等。

影像測量儀加裝測頭測針使其在高度方面的測量得到了進一步加強，不再局限于平面的幾何光學(xué)，對比非接觸測量，其在高度的測量更加準(zhǔn)準(zhǔn)，同時適用于工件弧形高度的測量。機器視覺在我國從起步發(fā)展至今，已超過15年的發(fā)展歷程，隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高，機器視覺已進入高速發(fā)展階段，在效率、速度、精度、穩(wěn)定性等方面均有大幅提升。但由于探針的探頭無法旋轉(zhuǎn)測量，所以在功能上還是有比較大的局限性，無像三坐標(biāo)測量機那樣完成多維空間幾何關(guān)系的準(zhǔn)確測量。