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機器視覺系統的概況

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1、機器視覺系統的概況 


 (1)機器視覺定義 
       機器視覺系統是指用計算機來實現人的視覺功能,也就是用計算機來實現對客觀的三維世界的識別。按現在的理解,人類視覺系統的感受部分是視網膜,它是一個三維采樣系統。三維物體的可見部分投影到網膜上,人們按照投影到視網膜上的二維的像來對該物體進行三維理解。所謂三維理解是指對被觀察對象的形狀、尺寸、離開觀察點的距離、質地和運動特征(方向和速度)等的理解。 


(2)機器視覺組成 
        機器視覺系統從原理上分主要由三部分組成:圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示;從硬件上來分主要也由三部分組成:鏡頭、CCD、采集卡,但這只是狹義的分析機器視覺硬件的組成,其實機器視覺硬件部分還包括了光源、電腦、外圍運動控制部分。 

(3)機器視覺應用范圍 
        在現代化的大生產之中,視覺檢測往往是不可缺少的環節。比如,汽車零件的外觀,藥品包裝的正誤,IC字符印刷的質量,電路板焊接的好壞,等等,都需要眾多的檢測工人,通過肉眼或結合顯微鏡進行觀測檢驗。大量的檢測人工不僅影響工廠效率,而且帶來不可靠的因素,直接影響產品質量與成本。另外,許多檢測的工序不僅僅要求外觀的檢測,同時需要準確獲取檢測數據,比如零件的寬度,圓孔的直徑,以及基準點的坐標等等,這些工作則是很難靠人眼快速完成。以下具體的列舉了一些典型的應用事例。 

形狀,表面缺陷檢查(surface Inspection)

1、IC印刷電路板的檢查         2、IC檢查                                              3、電視顯象管的缺陷檢查  

4、螺釘形狀的檢查                5、自動檢反                                          6、鋼鐵,不銹鋼的缺陷檢查  

7、發動機內壁的損傷檢查      8、紙,玻璃等平片狀物體的檢查            9、其他,發光二極管檢查  

10、精密測量                       11、電子零部件                                     12、焊錫檢查 

 

非破壞性檢驗(Non-Destructive Inspection) 
1、Ⅹ線·焊接部Ⅹ線照片                       2、超聲波偵探傷                          3、AE          4、通過電流的檢查 
5、CT技術                                           6、其他RI,紅外線激光的利用      7、連接部檢查 
構造物的CT非破壞性檢驗 
激光核合成CT 
熱線CT 
 

工業機器人的視覺(組裝等)(Industrial Vision) 

1、機器人視覺  2、位移,畸變測量                 3、距離測量     4、焊接機器人 
5、物體的認識  6、Industrial Visual System  7、零部件組裝  

8、其他畫像測量處理應用 
①刻印文字     ②車輛的行車,交通流動  ③多面體姿勢的測量  ④守護機器人 
⑤核合成研究  ⑥鐵路軌道間隔               ⑦侵入監視                ⑧搬送車       

⑨動態·移動測量 


產品的區分(Industrial Assortment) 
1、 新鮮食品的區分     2、醫藥品的區分  3、光敏器件利用的區分  4、機械零部件的區分 


其他的應用(others)  
1、 印刷·制版·CTS             2、圖形設計                          3、彩色制版                                          4、服飾的CAD,設計  

5、所有物合成設計           6、可視化圖像處理                 7、珍珠,大米的質量                            8、CG應用,AR  

9、神經網絡和畫像          10、零部件檢查,螺釘,軸承  11、土陶器圖形                                    12、 印跡對照 

13、微生物形態學           14、磁性材料評價                   15、顯微分析,金屬組織定量                16、食品檢查 

17、記號查出,條形碼    18、隱型眼鏡,鏡頭                19、 顏色,光澤的測量                         20、地中探索  

21、郵件OCR                  23、 瓶檢查                            24、 指紋畫像,人物識別(手,臉,眼底)


2、機器視覺的國際現狀 


通過網絡報道: 2000年國外機器視覺是發展到“成年人”!

 (1) 北美 
        據“視覺系統國際”公司的市場調研報告,1999—2000年北美的機器視覺市場規模估計將從16.8億美元增長到19億美元(年增長率12.4%)。1999年,北美商業機器視覺市場(包括由系統集成商和原始設備制造商提供的附加值)規模估計為12.5億美元(其中用于半導體工業的機器視覺系統為4.88億美元)預計2000年可達到14億美元(年增長率12.4%)。 


(2) 日本 
      在2000年機器視覺市場有1,000億日元,日本市場300~400億日元。以上是狹義上的機器視覺的數據,如果包含外表檢查系統,包含畫像和關系較深的半導體制造裝置和P C B等關聯裝置的話,圖像處理關聯的市場,在日本國內有數千億日元的規模。圖像處理本身是小市場,不過,與之有密切的關系的圖像處理關聯的市場規模相當大。 


3、機器視覺的國內現狀 
       總的來說,目前在國內,這個行業的發展仍處于“嬰兒”成長期。有機會接觸到外國較先進的視覺系統的人,少之又少。因此,絕大多數從事這行業的人,多多少少都顯得有點目光短淺。不過另一方面,國內從事視覺行業的人,個個都信心十足,甚至是“野心勃勃”。以現在中國大陸的發展速度,以及行業中人的干勁,相信不出幾年就能夠追上亞洲其他國家及地區的水平,如:中國臺灣、新加坡,甚至是日本。機器視覺的國內基本現狀分析如下: 

       國內目前從事機器視覺研究、銷售和應用的公司(不包括各大專院校和科研所)數量是屈指可數,在北京及周邊大約8-10家,江浙一帶8-10家,廣東地區10家左右,其他地區也還有一些視覺公司,整個中國加起來也不超過50家。目前這些公司主要是銷售和系統集成為主,銷售來講,北京及周邊的視覺公司業績最好,要占到國內視覺銷售額的60%以上;在系統集成方面,江浙一帶和廣東地區幾乎持平。在整個國內,目前從事視覺整機制造和銷售的公司不多。 

     國內現在在應用機器視覺的企業是非常的多,這些公司都是從國外或是中國臺灣引進成套的設備中帶有機器視覺系統,由于這些設備的引進,隨之也就帶動了國內機器視覺的發展,加上現在很多的國外境內企業開始了本地化的采購計劃,所以國內目前從事機器視覺系統集成的公司開始也開始慢慢的活躍起來,我通過接觸一些系統集成公司的老板和工程師,他們一致反映,今年比去年客戶需求的信息量在迅速的增長,這也就暗示著機器視覺在國內的興起,我相信,在未來的幾年內,機器視覺將成為國內一個熱門的行業

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