什么是機器視覺
機器視覺技術(shù)是計算機科學的一個重要分支，它涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光學、機械等多個領域。自起步發(fā)展至今，已經(jīng)有近三十年的歷史，其功能及應用范圍隨著工業(yè)自動化的發(fā)展逐漸完善和推廣，其中特別是CCD攝像機、DSP芯片、圖像處理和模式識別等技術(shù)的快速發(fā)展，大大地推動了機器視覺系統(tǒng)的發(fā)展。
簡言之，機器視覺就是用機器代替人眼來作各種測量和判斷。在生產(chǎn)線上，人來做此類測量和判斷會因疲勞、個人之間的差異等產(chǎn)生誤差和錯誤，但機器卻會不知疲倦地、穩(wěn)定地進行下去。
機器視覺系統(tǒng)可以對各種類型的場景，以及場景中的物體做測量、檢測、定位和識別等。適用于生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)，例如：原料、加工、組裝、測試、包裝、倉儲、使用等各個環(huán)節(jié)。
機器視覺的長處
（1）非接觸測量，對觀測與被觀測者都不會產(chǎn)生任何損傷，從而提高了系統(tǒng)的可靠性；
（2） 具有較寬的光譜響應范圍，例如使用人眼看不見的紅外測量，擴展了人眼的視覺范圍；
（3）長時間穩(wěn)定工作，人類難以長時間對同一對象進行觀察，而機器視覺則可以長時間地作測量、分析和識別；
（4）可以在惡劣環(huán)境下工作。
機器視覺系統(tǒng)的應用領域越來越廣泛。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、醫(yī)療、金融甚至體育、娛樂等等行業(yè)都獲得了廣泛的使用，可以說已經(jīng)深入到我們的生活、生產(chǎn)和工作的方方面面。
機器視覺系統(tǒng)
典型的機器視覺系統(tǒng)方框圖見例圖。
一個完整的機器視覺系統(tǒng)的主要工作過程如下：
（1） 工件定位檢測器探測到物體已運動至接近攝像機視野的中心，向圖像采集卡發(fā)送觸發(fā)脈沖；
（2） 圖像采集卡按事先設定的程序和延時，分別向攝像機和照明設備發(fā)出啟動脈沖；
（3） 攝像機停止目前的掃描，重新開始新的一幀掃描；或者攝像機在啟動脈沖來到之前處于等待狀態(tài)，啟動脈沖到來后啟動一幀掃描；
（4） 攝像機開始新的一幀掃描之前，打開曝光機構(gòu)，曝光時間可以事先設定；
（5） 另一個啟動脈沖打開燈光照明，燈光開啟時間應與攝像機曝光時間匹配；
（6） 攝像機曝光后，正式開始一幀圖像的掃描和輸出；
（7） 圖像采集卡接收模擬視頻信號并通過A/D將其數(shù)字化，或者直接接收攝像機數(shù)字化后的數(shù)字視頻信號；
（8） 圖像采集卡將數(shù)字圖像放到處理器或者計算機的內(nèi)存中；
（9） 處理器對圖像進行處理、分析、識別，獲得測量結(jié)果或邏輯控制值；
（10） 處理結(jié)果控制流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。
從上述的工作流程可以看出，機器視覺系統(tǒng)是一種比較復雜的系統(tǒng)。因為大多數(shù)系統(tǒng)的監(jiān)控對象都是運動物體，系統(tǒng)與運動物體的匹配和協(xié)調(diào)動作尤為重要，所以給系統(tǒng)各部分的動作時間和處理速度帶來了嚴格的要求。在某些應用領域，例如機器人、飛行物制導等，對整個系統(tǒng)或者系統(tǒng)的一部分部件的重量、體積和耗電量都會有嚴格的要求。所以說，機器視覺是圖像處理系統(tǒng)中最復雜的系統(tǒng)，需要在開發(fā)和設計中投入更多的精力。
機器視覺的主要技術(shù)趨勢和市場趨勢
1、機器視覺的技術(shù)趨勢
(1) 高速化、高分辨率、彩色
(2) 低功耗、智能化、模塊化、傻瓜化
(3) 先進數(shù)字網(wǎng)絡
(4)特殊應用
2、機器視覺的市場趨勢
(1) 價格下降、使用方便，向中低端應用擴展
(2) 性能提高、可靠性提高，解決復雜高端問題
(3) 行業(yè)應用增加
(4) 分工細化，利潤在產(chǎn)業(yè)鏈中的重新分配
(5) 與相關(guān)技術(shù)結(jié)合更加緊密
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