‧ 淺析機器視覺在安控行業的應用

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。