深入了解機器人視覺系統(tǒng)的工作原理和應用
更新時間：2021-10-2 12:15:13 瀏覽次數(shù)：2289
人類要實現(xiàn)一系列基本活動，如生活
、工作
、學習必須依靠自己的器官，除了大腦外
，最重要的是我們的眼睛，（工業(yè)）機器人也不例外
，要完成正常的生產任務
，沒有一套完美的
、先進的視覺系統(tǒng)是很難想象的
。
機器視覺系統(tǒng)是用機器代替人眼進行各種測量和判斷。
它是計算部分的一個重要分支
。
它集光學、機械、電子、計算機硬件和軟件為一體，涉及計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光學、電一體化等領域。
圖像處理和模式識別技術的迅速發(fā)展也極大地促進了機器視覺的發(fā)展。
通常，機器人視覺系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)、透鏡、相機系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。
對于每個應用，我們需要考慮系統(tǒng)的運行速度和圖像的處理速度，使用顏色或黑白相機
、檢測目標的大小或檢測目標是否有缺陷
、視場需要的大小
、分辨率如何、對比度如何等
。
在功能上
，典型的機器視覺系統(tǒng)可分為圖像采集部分
、圖像處理部分和運動控制部分
。
1、非接觸測量不對觀察者和觀察者造成任何損壞
，以提高系統(tǒng)的可靠性。
2.具有寬的光譜響應范圍，例如，人眼不能看到紅外測量，擴大人眼的視覺范圍，3.當人們長時間穩(wěn)定工作時，人類很難長時間觀察同一物體，而機器視覺則能長時間地對任務進行測量、分析和識別。4.機器視覺系統(tǒng)的應用領域越來越廣泛。工業(yè)、農業(yè)、國防、交通、醫(yī)療、金融、甚至體育、娛樂等工業(yè)得到了廣泛的應用，可以說在我們的生活、生產和工作的各個方面都具有一定的深度。一、系統(tǒng)可視化系統(tǒng)的設計分為軟件設計和硬件設計兩部分。(1)視覺系統(tǒng)的硬件主要由鏡頭、攝像機、圖像采集卡、輸入輸出單元和控制裝置組成。一組視覺系統(tǒng)的質量取決于攝像機像素的高低、硬件的質量，更重要的是各部件之間的協(xié)作和合理使用。(2)可視化系統(tǒng)的軟件設計是一個復雜的課題，不僅是程序設計的優(yōu)化，而且是算法的有效性及其實現(xiàn)。完成了可視化系統(tǒng)的軟件設計
，并對其魯棒性進行了測試和改進
，以適應復雜的外部環(huán)境其次
，機器人視覺硬件包括圖像采集和視覺處理兩部分
。
機器人通過視覺傳感器獲取環(huán)境的二維圖像，對視覺處理器進行分析和解釋
，并將二維圖像轉換為符號，使機器人能夠識別物體并確定其位置。具體工藝如下：三、工業(yè)機械在應用領域的視覺難度是精度和速度，要求在毫米級，工業(yè)機器人手抓在工業(yè)領域的變化在三維空間中，根據(jù)不同的功能，機器人視覺可以分為視覺檢查和視覺引導兩種。主要應用領域有：1)隨著技術的發(fā)展，人們對電子產品交互體驗的要求越來越高。觸摸屏作為新一代的電子產品輸入設備，正成為平板電腦、手機、電子書、GPS和游戲機的新產品。觸摸屏生產工藝復雜，從上游ITO玻璃涂層，光刻，IC器件加工，到中間觸摸屏模塊粘結，絲網(wǎng)印刷，切割，再到下游觸摸屏模塊粘結，覆蓋玻璃測試，都對工藝提出了更高的要求
，使機器視覺技術成為生產和質量檢查相關環(huán)節(jié)的必要技術。2)FPDFPD(平板顯示器)產業(yè)包括LCD
、LED
、OLED等多種顯示設備
，各種工藝過程非常復雜，其中LCD是目前最重要的顯示技術
。
FPD行業(yè)對生產效率和產品質量有很高的要求.機器視覺技術，作為一種非接觸
，高精度
，高速生產，檢測能力已成為不可或缺的技術手段..從前端ITO玻璃檢測
，背光模組檢測，到Cell粘接
，LCD模組
，COG設備，對中配件
，切割機
，飛針檢測設備等，機器視覺技術的應用提高了設備廠商的核心競爭力..3)激光加工技術是一種應用廣泛的工業(yè)加工技術
，它利用激光的運動控制來實現(xiàn)高精度的標記
、切割、雕刻
、焊接等功能，隨著激光加工技術的不斷升級
，傳統(tǒng)的加工技術已經不能滿足工業(yè)加工對高精度、高速度的要求。這使得機器視覺技術開始與激光技術融合，同時視覺定位和導航實現(xiàn)了高精度加工，降低了對高成本精密夾具的要求，提高了設備精度
，降低了加工成本。4)作為未來最有價值的綠色能源之一
，太陽能是國家發(fā)展的關鍵產業(yè)領域。短期相對產能過剩給太陽能電池生產設備提出了更高的要求
，從硅錠
、硅片純度到涂層工藝的質量控制，可以降低銀杏最終太陽能電池芯片的光電加載效率
，高質量的生產線可以降低廢品率，降低了生產能耗與太陽能電池生產的比例
，使太陽能成為真正的清潔能源
。
在太陽能電池生產過程中，機器視覺定位
、測量、檢測等技術可以大大提高成品率
，降低生產成本
。5)半導體半導體技術是現(xiàn)代信息產業(yè)的基礎，是機器視覺技術的首要位置
。上世紀90年代，歐美半導體企業(yè)將圖像技術應用于半導體行業(yè)，使其成為當今的機器視覺技術
，成為半導體行業(yè)不可或缺的關鍵技術
。同時，半導體行業(yè)規(guī)模較大
，行業(yè)摩爾效應為行業(yè)技術提出了持續(xù)挑戰(zhàn)
，其生產設備對機器視覺的需求不斷增加..6)印刷電路板(PCB)是電子信息產品的主要產品載體。在PCB行業(yè)相對成熟的發(fā)展中
，行業(yè)競爭日趨激烈
，對高性能設備綜合制造能力的要求也越來越高
。隨著PCB制造技術的發(fā)展
，如多層板、柔性板
、剛性板等
，PCB的生產工藝越來越高
。(&C)..class="class1">機器視覺技術在PCB制造過程中得到了廣泛的應用
。
7)SMT(SurfaceMountTechnology)產業(yè)是繼PCB之后又一個關鍵的電子信息產業(yè)，是中國機器視覺設備的搖籃
，電子元件的小型化和器件的高密度，器件引腳陣列的復雜性和多樣性為現(xiàn)代SMT器件提供了更高的要求
。利用機器視覺定位
、測量、檢測和檢測技術
，提高了SMT設備的生產效率
，提高了安裝精度
，提高了連續(xù)安裝工作的穩(wěn)定性
。電力輔助smt行業(yè)的設備升級與技術改進8)機器人與工廠自動化工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人
。在工業(yè)生產中
，它是現(xiàn)代工廠自動化水平的重要標志
，而不是手動執(zhí)行
、頻繁的、長時間的操作
，或危險的和惡劣的環(huán)境操作
，如沖壓、壓力鍛造
、熱處理
、焊接、涂層
、塑料制品的形成
、機加工和簡單的組裝
。機器人與視覺技術結合
，能夠完成更精確的裝配、焊接、加工、搬運等。9)藥品生產和加工是一項非常嚴格的管理過程，任何微小的錯誤都會有嚴重的后果。
本發(fā)明可以通過機器的直觀方式實現(xiàn)藥品生產過程的質量控制和管理控制，提高藥品質量和包裝質量，保證患者的生命安全
。(10)物流的現(xiàn)代工業(yè)生產過程管理是現(xiàn)代生產效率和進步的反映
。通過對條形碼和字符的識別和跟蹤，使原材料設備與成品
、包裝盒和產品棧之間形成一對一的對應關系
，從而使現(xiàn)代生產得以管理和跟蹤
。對于工業(yè)產品的生產
、工業(yè)管理和設備可追溯性，以及食品和飲料的預防和安全可追溯性
，汽車工業(yè)中零部件和部件的可追溯性具有重要的應用意義
。11)作為一個自動化程度高的高科技產業(yè)
，許多先進的自動化技術已經成功地應用于汽車工業(yè)的所有生產過程
。在汽車制造的許多方面，已經實現(xiàn)了無人操作
，這就需要一個可靠的測試技術來驗證每個裝配的正確性和裝配零件的資格
。機器視覺技術以其獨特的技術優(yōu)勢成為自動檢測系統(tǒng)的首選..機器視覺已廣泛應用于汽車生產的各個方面
，如汽車零部件的尺寸和外觀質量檢驗
，以及自動裝配正確性的檢測
。過去，傳統(tǒng)的檢測方法耗費大量的人力
，容易受到工人的主觀情感和自身技術水平的影響，不能保證檢驗合格率高
。
許多汽車制造商開始嘗試使用機器視覺檢查來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的檢測方法
，并取得了良好的效果。12)OCR光學字符識別OCR(光學字符識別)在許多行業(yè)，如印刷包裝、物流行業(yè)、大量涉及印刷質量檢查、包裝質量檢查、條形碼檢驗和產品包裝上的字符識別等。這些應用的共同特點是連續(xù)批量生產、高外觀質量要求、高重復性和智能化。機器視覺的準確性、速度和可靠性被用于字符識別和條碼識別。傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨新的顛覆，轉型升級將為中國自動化行業(yè)帶來巨大的市場機遇。機器視覺作為一種具有高度自動化的智能產品在未來具有巨大的發(fā)展?jié)摿υ谶^去的幾年中，中國的電子制造和OEM制造商正在購買大量自動化設備，以替代勞動力，以應對中國勞動力短缺的日益嚴重，這將在未來幾年中達到高潮。自動化的高潮將在未來2-3年到來，這將為機器視覺產品在行業(yè)中的應用帶來新的增長點。（來源：未來科技創(chuàng)想 ）
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