引言：伴隨著工業(yè)4.0的到來(lái)，機(jī)器視覺在智能制造業(yè)中的地位日益重要。那機(jī)器視覺系統(tǒng)的基本功能是什么呢?本文以機(jī)器視覺系統(tǒng)為例，介紹機(jī)器視覺的四個(gè)基本功能，并對(duì)其進(jìn)行了分析。

機(jī)器視覺是一種利用光學(xué)設(shè)備和非接觸傳感器，自動(dòng)接收和處理真實(shí)對(duì)象的圖像，以獲取所需信息或控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，它是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的視覺應(yīng)用。它最大的特點(diǎn)是速度快、信息豐富、功能豐富。

機(jī)器視覺系統(tǒng)的目標(biāo)是在機(jī)器或工業(yè)機(jī)器人上增加一組視覺系統(tǒng)，其原理是利用計(jì)算機(jī)、圖像處理機(jī)和相關(guān)裝置模擬人類的視覺行為，完成獲取人類視覺系統(tǒng)的信息。人眼、神經(jīng)系統(tǒng)和腦部的視覺中樞構(gòu)成人類視覺系統(tǒng)，由圖像采集系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和信息分析處理系統(tǒng)等組成。

機(jī)器視覺的基本功能

目前，視覺定位、尺寸測(cè)量、識(shí)別計(jì)數(shù)和外觀檢查被認(rèn)為是機(jī)器視覺的四個(gè)基本功能。當(dāng)前應(yīng)用程序主要基于以上四種功能。

1、模式識(shí)別/計(jì)數(shù)主要是指區(qū)分已知規(guī)則、易于辨認(rèn)外觀、顏色、圖案、數(shù)字、條碼等物品。并具有大量的信息，如人臉、指紋、虹膜識(shí)別等。

2、視覺定位主要是根據(jù)被識(shí)別物體的精確提供坐標(biāo)和角度信息。在機(jī)器視覺應(yīng)用中，定位是最基礎(chǔ)、最核心的功能。在定位過(guò)程中，軟件的質(zhì)量往往和定位算法有關(guān)。

3、尺寸測(cè)量主要是指將采集到的像素信息轉(zhuǎn)化為常用的度量衡單位，再在圖像上準(zhǔn)確地計(jì)算出所需的幾何尺寸。它的優(yōu)點(diǎn)是具有高精度、高通量、復(fù)雜形狀的測(cè)量，如一些由于人眼難以測(cè)量而只能抽查、有了機(jī)器視覺之后才能實(shí)現(xiàn)全檢。

4、外觀檢查主要檢查產(chǎn)品的外觀缺陷，最常見的是表面組裝缺陷(例如漏裝、混合物、錯(cuò)配等)，表面印刷缺陷(如多印、漏印、重印等)和表面形狀缺陷(如崩邊、凸起、凹坑等)。由于產(chǎn)品的外觀缺陷一般比較復(fù)雜，在機(jī)器視覺中的應(yīng)用中比較難檢測(cè)。

在技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度方面，增加了識(shí)別、定位、測(cè)量和檢測(cè)的困難，根據(jù)四大基本功能，各種細(xì)分功能的實(shí)現(xiàn)難度也不同。當(dāng)前，3D視覺技術(shù)是機(jī)器視覺技術(shù)發(fā)展的一個(gè)前沿方向。

機(jī)器視覺在汽車制造業(yè)的應(yīng)用

為避免大批量生產(chǎn)(例如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配過(guò)程)中的部件不正確裝/漏裝、安裝不到位等問(wèn)題，必須提高生產(chǎn)的可靠性?；跈C(jī)器視覺識(shí)別功能的各種目標(biāo)明確的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)對(duì)于提高操作的可靠性是十分有效的。

作為工業(yè)具有代表性的現(xiàn)代汽車制造業(yè)，正在朝著多品種、靈活化的方向發(fā)展，而工件識(shí)別技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)這一生產(chǎn)方式的重要環(huán)節(jié)。在一條自動(dòng)線上同時(shí)生產(chǎn)兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)不同的凸輪軸，所采用的方法是在工件指定的二檔軸頸之間制造標(biāo)記。標(biāo)號(hào)中有1~4圈，分別代表4個(gè)凸輪軸。工件進(jìn)入某道工序前(例如，凸輪軸的最后檢驗(yàn))，安裝在線段上的光電視覺傳感器，通過(guò)讀取上述標(biāo)記，正確識(shí)別工件，然后發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，完成不同的工作程度。例如，當(dāng)凸輪軸進(jìn)入最終檢查站的前兩個(gè)站時(shí)，綜合測(cè)量機(jī)會(huì)根據(jù)收到的指令調(diào)用不同的程序來(lái)正確檢查工件。

本文通過(guò)機(jī)器視覺技術(shù)在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到在汽車制造行業(yè)使用自動(dòng)線時(shí)，機(jī)器視覺就是通過(guò)讀上面的光電視覺傳感器來(lái)正確識(shí)別工件，然后發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，從而完成不同的工作程度。同時(shí)，通過(guò)本案例，我們還了解了機(jī)器視覺、模式識(shí)別/計(jì)數(shù)、視覺定位、尺寸測(cè)量和外觀尺寸測(cè)量和外觀檢測(cè)。更多關(guān)于機(jī)器視覺的知識(shí)，可以關(guān)注捷眾機(jī)器人。