机器视觉与应用

机器视觉与应用

郭静;罗华;张涛

【摘 要】机器视觉是学科交叉研究领域,具有非接触、实时性、自动化和智能高等优点,有着广泛的应用前景.文中详细介绍了机器视觉的系统构成和关键技术,回顾了机器视觉在国内外的发展历史,同时分析了机器视觉的发展趋势,并最终阐述了机器视觉在各领域的应用. 【期刊名称】《电子科技》 【年(卷),期】2014(027)007 【总页数】4页(P185-188)

【关键词】机器视觉;摄像机;关键技术 【作 者】郭静;罗华;张涛

【作者单位】航天科技集团9院第16研究所机器人事业部,陕西西安710100;航天科技集团9院第16研究所机器人事业部,陕西西安710100;中国船舶重工集团公司第705研究所59室,陕西西安710075 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术

隶a 叶 技 2014 年 第27 卷第7 期EleccronicSci.&Tech./Jul.15. 2014机 器 视 觉 与 应 用郭 静 1 ， 罗 华 1 ， 张 涛 2（ 1． 航天科技集团 9 院第 16 研究所 机器人 事业部， 陕阴 pq安 710100 ；

2 ． 中国船舶重丁集团公司第 705 研究所 59 室 ， 陕pq 西安 710075 ）摘 要 机器视觉是 学科 交叉研究领域 ， 具 有非接触 、 实时性 、 自动 化和 智能 高等优点 ， 有着广 泛的应 用前景。文中详细介绍 了机 器视觉的 系统构成和关键技术， 回顾 了机器视觉在国 内外的发展历 史， 同时分析 了机 器视觉的发展趋势，并最终 阐述 了机器视觉在各领域的应 用 。关键词机器视觉 ； 摄像机 ； 关键技术中图分类号TP242.6+2： TP391.41 文献标识码A 文章编号I(X)7 -7820(2014)07-185-04 MachineVisionandApplications GUOJing ‘.LUOHua'.ZHANGTa02 (l.Divisionof Robotics,16thInst!itute,

ChinaAerospaceScienceail(1TechnologyCorporation,Xi'an710100,China; 2.Room 59, No.705Resean:hInstitute CSIC, Xi'an710075, China) Abstract Machine visionis amultidisciplinary researchwiththe advantage ‘ )fnc,n-contact.real-time,auto- mated, intelligentoperation,andwith

broadappliCdtionprospects. In Lhis paperthe systrmstructureandthe key technologiesof machinevision areintroduced. The history of the developmentt)fmac-hinevisionin Chinaandabroad is reviewed. And the developmenttrend of machinevision isanalyzed. Finally the mac-hinevision applications in va- rious fieldsin Chinaandabroadarediscussed. Keywords machinevision;camera;keytechnology人类认识外 界信息 80% 来 自于 视觉 。 机 器视觉 的最终 目标就是使计算机像人一样 ，通 过视觉观察和 理解世界 ，具有 自主适应环境 的能 力I 1]。作为一个新兴学科 ，机器视觉是通 过对相 关的理论 和技 术进行研究，从而建立 由图像或多维数据 中获取“ 信息 ” 的人工 智能系统心] 。 其特点是可提高生产的柔性和 自动化程度 ， 因此得到广泛应用 。 1机器视觉 系统机器视觉就是用机器代替人 眼来做测 量 和判断。 机器视觉主要利用计算机来模拟人 的视觉功能 ，再现 于人类视觉有关 的某些智能行 为 ， 从 客

观事物 的图像 中提取信息进行处理 ，并加以理解 ，最终用于实际检测 和控制[3 。 机器视觉是一项综合技术 ，其包括数字处理、机械工程技 术 、控制 、光源照 明技术 、 光学成像 、传 感器技术 、模拟与数字视频技术 、计算机软硬件技术和 人机接 口技术等 ， 这些技术相互协调 才能构成一个完 整 的工业机器视觉系统I 4] 。 机器视觉强调 实用性 ， 要能适应工业现场恶 劣的收稿 日期 ： 2013-12-05作者简介： 郭静 （ 1987- ） ， 女 ， 硕 士 研 究 生．， 研 究 方 向 ： 机器视觉 ， 机器人视觉。 E-mail: moyuangj@ 163.cum环境 ，并要有合理 的性价 比 、通用 的通讯接 口 、较高的 容错能力和安全性 、较强 的通用性 和可移植性 ”1。 其 更强调实时性 ， 要求高速度 和高精度。 机器视觉被称为 自动化的眼睛 ，在国民经济 、科学研究及 国防建设等领域有着广泛应用l刮 。 一个典型的T 业机器人视觉应用 系统包括光源 、光学成像系统 、 图像捕 捉 系统 、 图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块 以及控制执行模块j7j ， 如 图l 所示 。 通 过 CCD 或CMOS摄像机将被测 目标转换为图像信号 ，然后通过 A/D 转换成数字信号传送 给专』 fJ 的图像处理系统 ，并根据像素分布 、亮度和颜色等信息 ，将其转换成数字化信息。 图像系统对这些信号 进行各种运算来抽取 目标的特征 ， 如面积 、数量 、位置 和 长度 等 ， 进 而 根 据 判 别 的结 果 来 控 制现 场 的设 备 动作。／11j 墩V光学成图像捕图像 Il智能图 像 系统捉系统采叁 尧卜 _ —叫 - 处理 七，』b ll 卜’h 皇#光源控制执行模块图 l 典型工业机器视觉 系统结 构 -www. clianzikc-ji.cjirl- 185隶a叶 技2014年 第27卷第7期

EleccronicSci.&Tech./Jul.15.郭静1，罗华张涛2（1．航天科技集团 9 院第 16 研究所 机器人 事业部， 陕阴 pq安 710100 ； 2．中国船舶重丁集团公司第 705 研究所 59 室 ， 陕pq 西安 710075 ）摘要机器视觉是 学科 交叉研究领域 ， 具 有非接触 、 实时性 、 自动 化和 智能 高等优点 ， 有着广 泛的应 用前景。TP242.6 +2： TP391.41文献标识码A文章编号 I(X)7 -7820(2014)07-185-04