机器视觉简述

本文是该系列第一篇文章，没有什么实质性内容，只是为了该系列的完整性。

机器视觉行业简述

机器视觉："用机器替代人眼来做测量和判断"，是计算机学科的一个重要分支，其功能及应用领域随着工业自动化的快速发展而变得广泛且全面。哪怕在日常生活中也有各种各样你想象不到的机器视觉应用。

机器视觉技术起源于20世纪60年代，当时提出了预处理、边缘检测、对象匹配、轮廓线检测等等多种沿用至今的技术。

经过近30年的发展，在20世纪90年代，机器视觉技术开始应用于工业领域，由于机器视觉准确，高效以及自动化的特点，使其得一用武之地。21世纪初期，随着机器视觉技术的深入研究，机器视觉替代人眼开始成为共识，在工业，医疗，交通，生活等等多个领域开始快速发展并走向成熟。

我国机器视觉发展较晚，从零几年开始至今仅有十几年的时间。而随着【工业4.0】的发展倡议，国内机器视觉公司如雨后春笋般发展壮大。

虽然我国机器视觉公司达到上百家，但国内机器视觉行业缺少相对成熟的产品，各家都在不同的阶段扩充发展着自己的业务，却还没有像国外Halcon那样丰富而成熟的机器视觉平台，国内市场远远没有饱和，依然存在很大的发展空间。预计国内机器视觉行业将在2025年后进入产业成熟期。

工业4.0离不开智能制造，智能制造离不开机器视觉技术。伴随着机器视觉与深度学习算法进一步结合，工业4.0的进一步发展，行业将会得到进一步发展。

机器视觉系统简述

机器视觉有其成熟的系统组成元素，包括相机、镜头、光源、计算机、软件与算法等等。机器视觉系统与自动化生产线相交互，以此达到产业智能化的功能。

机器视觉光源（即照明光源）

照明光源作为机器视觉系统输入的重要部件，它的好坏直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的视觉光源，以达到最佳效果。常见的光源有：LED环形光源、低角度光源、背光源、条形光源、同轴光源、冷光源、点光源、线型光源和平行光源等。

工业镜头

镜头在机器视觉系统中主要负责光束调制，并完成信号传递。镜头类型包括：标准、远心、广角、近摄和远摄等，选择依据一般是根据相机接口、拍摄物距、拍摄范围、CCD尺寸、畸变允许范围、放大率、焦距和光圈等。

工业相机

工业相机在机器视觉系统中最本质功能就是将光信号转变为电信号，与普通相机相比，它具有更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。按照不同标准可有多种分类：按输出信号方式，可分为模拟工业相机和数字工业相机；按芯片类型不同，可分CCD工业相机和CMOS工业相机，这种分类方式最为常见。

图像采集卡

图像采集卡虽然只是完整机器视觉系统的一个部件，但它同样非常重要，直接决定了摄像头的接口：黑白、彩色、模拟、数字等。比较典型的有PCI采集卡、1394采集卡、VGA采集卡和GigE千兆网采集卡。这些采集卡中有的内置多路开关，可以连接多个摄像机，同时抓拍多路信息。

机器视觉软件

机器视觉软件是机器视觉系统中自动化处理的关键部件，根据具体应用需求，对软件包进行二次开发，可自动完成对图像采集、显示、存储和处理。在选购机器视觉软件时，一定要注意开发硬件环境、开发操作系统、开发语言等，确保软件运行稳定，方便二次开发。

总结

机器视觉系统的目得就是通过机器视觉产品（即光源、镜头、相机、采集卡）将被拍摄的目标转换为图像信号，传送给机器视觉软件（即图像处理系统），来代替人眼的测量、检测和判断。

其原理是由计算机、图像处理器以及相关设备来模拟人的视觉行为，完成得到人的视觉系统所得到的信息。随着微型计算机技术、网络技术、大数据融入技术发展，相信未来机器视觉系统将会代替人类完成更多难以完成的工作。

整个工作流程可以梳理如下：

THE END

点击下方“阅读原文”可以查看我的网站。想加交流群的小伙伴公众号后台回复【加群】。

今天就到这儿啦。