cookieOptions = {...}; ‧ 淺析機器視覺在安控行業的應用 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2016年4月8日 星期五

來源:CPS中安網 作者:尤冬
機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。通過機器視覺產品(如工業攝影機等),將被攝取目標轉換成數位圖像信號,傳送給專用的影像處理系統;圖像系統會對這些信號,進行各種運算來抽取目標的表面特徵或行為特徵,進而根據判別的結果,來控制現場的設備動作。

機器視覺的概念及原理
在一些不適合於人工作業的危險工作環境,或人工視覺難以滿足要求的場合,常用機器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業生產過程中,用人工視覺檢查產品品質效率低,且精度不高,用機器視覺檢測方法,可以大大提高生產效率,和生產的自動化程度。機器視覺易於實現資訊整合,是實現電腦整合製造的基礎技術。
如上圖,是一個完整的機器視覺系統,左邊矩形框內,屬於機器視覺的範疇。機器視覺的範疇包含相機、鏡頭、光源和相應的演算法和軟體。
機器視覺技術在安控領域的應用
機器視覺在安控領域應用較為廣泛。比如:
智慧交通:在交通行業,與其他辨識技術相比,機器視覺具有成本低、穩定性強、準確性高、應用範圍廣等優點,目前已經在國內外高速公路和公路的交通監控系統中,得到了廣泛的應用,比如車牌辨識、車身顏色辨識、車型辨識、交通違規辨識、車流量統計、流量控制等。
雙目/多目立體視覺:雙目立體視覺技術是基於視差原理,並利用成像設備,從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像,通過計算圖像對應點間的位置偏差,來獲取物體三維幾何資訊的方法。
雙目立體技術核心目的是提高辨識的準確率,由於立體視覺技術形成的視場中,帶有物體的三維幾何資訊,因此能夠有效的設定檢測規則,排除光線、影子等干擾因素,大幅度提高智慧分析的準確度。
採用雙攝影機或者多攝影機,對視場內空間的自由運動的三維位置座標,及姿態進行高精度的測量,可以根據標定結果對運動目標進行高精度跟蹤。由於雙目/多目立體視覺能夠辨識目標的三維座標、姿態、相對距離、與背景環境的空間距離,因此能適應複雜的跟蹤背景環境。
儀錶讀數獲取和監測:目前儀錶主要分為指針式儀錶和數顯式儀錶。指針式儀錶簡單可靠,維護容易,價格低廉,不僅種類多,而且數量大,如壓力錶、百分表、千分錶、汽車儀錶、航空儀錶等等,數顯式儀錶讀數準確方便,測量速度快。在某些情況下,需要對這些儀錶的讀數進行監控。而這對於檢定人員來說無疑是一項枯燥,而令人厭倦的工作。
受人的主觀因素如人的觀測角度、觀測距離及疲勞強度等影響,誤差可能會很大,可靠性不高,而且檢定效率低,勞動強度大。機器視覺的數顯儀錶讀數技術,是實現各種數顯儀錶互聯、整合和監控,方便實現管控一體化技術。

機器視覺的發展前景
採用機器視覺可以完成人工很難實現的任務,特別是在需要高速、高精度要求的系統中。比如,電子製造業、汽車製造業、包裝與印刷業、化工、能源、加工機械等行業,都是機器視覺的使用者或者潛在使用者。
一方面,從國際市場看,機器視覺目前最大的應用領域是半導體電子製造業。而中國目前已經成為全球最主要的生產製造基地,全球一半以上的手機是中國製造,很多半導體公司都在中國設有生產工廠,這些企業需要大量的機器視覺系統。
另一方面,中國的工業生產正從依賴廉價勞動力轉向更高程度的自動化生產,這也帶來了對自動化設備的大量需求。
另外,中國早期的工業設備自動化程度普遍較低,需要大量的更新換代,這些都構成了對包括機器視覺在內的自動化設備的龐大市場需求。
【作者單位:浙江大華技術股份有限公司】

                                                                                                                                                                                                                            

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