机器视觉全面解析

随着工业4.0时代的到来，机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要，为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识，包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉的干货资料。

▲图片摘自互联网

什么是机器视觉？

我们先从机器视觉的定义开始，根据制造工程师协会的定义：机器视觉就是使用光学非接触式感应设备自动接收并解释真实场景的图像以获得信息控制机器或流程。

那么，这到底是什么意思呢？ 简单来说，机器视觉就是为了流程控制或检测所制造的产品而从数字图像中自动提取信息，看下图示范：

机器视觉运用图解

为了更好地理解机器视觉，下面我们以填充液位检测系统为例来进行说明：

▲图1 现场应用图片

当每个瓶子移动经过检测传感器时，相机会采集其图像并将图像保存到内存后，视觉软件将会处理或分析该图像，并判断是否通过检测。若未通过检测，视觉系统将会发出信号，将该瓶从生产线上剔除。

在该应用示例中，填充液位检验系统仅需提供两种结果，这显示了二进制系统的特征：

1、如果产品合格，则检测结果为“通过”

2、如果产品不合格，则检测结果为“未通过”。

另外，机器视觉系统还能够进行物品测量，比如确定火花塞间隙或提供位置信息，引导机器人在制造组装过程中将元件对位，图2显示的例子主要是说明机器视觉系统如何能够用于进行滤油器（右）通过或未通过检测，以及测量支架上中心轴头的宽度（左）。

▲图2 机器视觉系统能够在生产线上进行实时测量和检验，比如加工支架（左）或滤油器（右）（图片摘自互联网）

机器视觉的优势究竟有哪些？

虽然人类视觉最擅长于对复杂、非结构化的场景进行定性解释，但机器视觉则凭借速度、精度和可重复性等优势，擅长于对结构化场景进行定量测量，举例来说，在生产线上，机器视觉系统每分钟能够对数百个甚至数千个元件进行检测。配备适当分辨率的相机和光学元件后，机器视觉系统能够轻松检验小到人眼无法看到的物品细节特征。

另外，由于消除了检验系统与被检验元件之间的直接接触，机器视觉还能够防止元件损坏，也避免了机械部件磨损的维护时间和成本投入。通过减少制造过程中的人工参与，机器视觉还带来了额外的安全性和操作优势。此外，机器视觉还能够防止洁净室受到人为污染，也能让工人免受危险环境的威胁。

机器视觉的重要作用：

机器视觉的应用领域：

识别

●标准一维码、二维码的解码；

●光学字符识别（OCR）和确认（OCV）。

检测

●色彩和瑕疵检测；

●零件或部件的有无检测；

●目标位置和方向检测。

测量

●尺寸和容量检测；

●预设标记的测量，如孔位到孔位的距离；

●机械手引导；

●输出空间坐标引导机械手精确定位。

机器视觉的分类：

邦纳自成立以来一直致力于为客户实现其提高产品质量、消除生产错误、降低制造成本等众多环节提供专业的自动化产品和解决方案。作为全球机器视觉领域的知名供应商，邦纳提供多种视觉系统，分为以下三类：

●视觉传感器；

●智能相机；

●基于PC的机器视觉软件。

邦纳视觉产品

1邦纳视觉传感器-iVu系列

iVu和iVu彩色图像传感器用于监控零件的类型，尺寸，方向，形状，位置，颜色或颜色变化。可以使用集成或分体式触摸显示器设置和监控设备，无需PC（也可连接PC设置）。 可以提供以下功能：

●一体化解决方案，包括相机，控制器，镜头和灯光；

●根据您的应用，使用各种灰度或颜色工具检查多个点；

●通过设备上的板载触摸屏在几分钟内完成配置，或使用分体式触摸屏轻松访问和监控；

●紧凑，坚固，IP67外壳可带或不带各种集成环形灯 - 红色，蓝色，绿色，白色，红外或紫外线 - 和C型安装型号也可购买；

●工厂通信（EtherNet / IP，Modbus/ TCP，PROFINET，PCCC和串行RS-232），用于集成在生产车间；

●能够通过在线编辑器功能动态更改参数，以减少代价高昂的停机时间。

2邦纳智能相机-VE系列

邦纳免费和易于使用的相机软件提供许多工具和功能，使智能相机能够满足多种视觉应用，如项目检测、零部件定位、特征测量和缺陷分析。

●提供5MP(2400x2000像素)、2MP（1600 x 1200像素）、1.3MP（1280 x 1024像素）和WVGA（752x 480像素）型号，具有强大的检测功能；

●在线调试功能可减少代价高昂的停机时间，软件仿真器支持离线构建和应用故障排除；

●工厂通信（Ethernet/IP、Modbus/TCP、PROFINET和串行RS-232）用于在生产车间实现集成；

●传感器上有六个光学隔离I/O和外部光源接口；

●两行八字符机载显示屏提供检查信息和焦距值，可轻松更新传感器设置，促进快速产品转换；

●带可选镜头盖的IP67等级坚固金属外壳，可在恶劣的高温、振动或潮湿环境中使用；

●明亮的指示灯，方便查看相机状态。

3基于PC的视觉软件-BVI软件

●强大的一维码、二维码读取能力；

●智能的OCR读取功能；

●拥有丰富的相机驱动程序，可以连接多厂家的相机；

●可以支持千万级别像素的相机，为高精度测量提供必要保障；

●数百个处理工具及预处理工具，满足任何复杂的项目应用；

●拥有脚本工具，给需要二次开发的用户提供接口。

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