机器视觉技术详解:工业自动检测与AI视觉应用

机器视觉就是用摄像头和图像处理技术,实现自动检测和分析的一套方法。早在上世纪80年代,Automatix公司(现在归欧姆龙了)就搞出了Autovision II这套系统,还在展会上亮过相。那会儿的配置是:三脚架架着摄像头,对着一个亮桌拍,屏幕上显示背光图像,然后做斑点提取分析。
说白了,机器视觉就是靠图像来做自动检测、过程控制和机器人引导的一套技术,主要用在工业现场。它涵盖的东西挺多:各种软硬件产品、集成系统、操作方法,还有相关的专业知识。
搞机器视觉和搞计算机视觉不太一样。计算机视觉偏重理论研究,属于计算机科学的范畴。机器视觉更像系统工程,把现成的技术重新组合,用来解决实际生产中的问题。在工业自动化圈子里,"机器视觉"这个叫法最普遍,不过现在也用在车辆导航等其他领域。
整个机器视觉项目,先要规划好需求和方案,然后才是实施。运行时,先拍照成像,再自动分析图像,提取需要的信息。
定义
"机器视觉"这个词,各家说法不太一样,但核心意思都一样:自动从图像里提取信息。这和图像处理不一样,图像处理输出的是另一张图,机器视觉输出的是信息。这些信息可能很简单,比如"合格/不合格"的信号;也可能很复杂,比如图像里每个物体的身份、位置和朝向。
这些信息能用在很多地方:工业上的自动检测、机器人引导、过程控制,还有安防监控、车辆导航等等。这个领域涉及的技术、产品、系统和方法,范围很广。
在工业自动化领域,"机器视觉"基本是唯一的叫法。但在安防、车辆导航这些场景,叫法就没那么统一了。机器视觉作为系统工程,和计算机视觉(偏基础研究)是两码事。机器视觉是把现有技术重新整合,解决工业自动化里的实际问题。
现在一些展会和行业协会,比如美国自动成像协会、欧洲机器视觉协会,对"机器视觉"的定义更宽泛,连图像处理相关的产品和应用也包含进去了。
机器视觉主要干两件事:自动检测和工业机器人/过程引导。最近这些年,"计算机视觉"和"机器视觉"这两个词越来越混着用了。
基于图像的自动检测与分拣
机器视觉最主要的功能,就是基于图像的自动检测和分拣。