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一、机器视觉基本原理

　　

机器视觉就是机器的视觉，换句话说：就是将视觉感知赋予机器，使机器具有和生物视觉系统类似的场景感知能力。

视觉是我们强大的感知方式，我们可以在不实际接触的情况下，通过视觉感知的方式获取周围环境的很多信息。在计算机出现后，人们开始尝试将视觉感知能力赋予机器。

 

由于生物视觉系统非常复杂，我们目前还不能使得某一机器系统完全具备这一强大的视觉感知能力。我们现阶段还是致力于：构建一个在可控环境中处理特定任务的机器视觉系统。由于工业中的视觉环境可控，并且处理任务特定，所以现如今大部分的机器视觉被应用在工业当中。

　　

二、机器视觉的任务

　　

机器视觉的主要任务：通过分析图像，对图像中所涉及到的场景或物体生成一组描述信息。

　　

也就是说，机器视觉系统的输入是图像（或者图像序列），输出是对这些图像的感知描述。这组描述与这些图像中的物体或场景息息相关，并且这些描述可以帮助机器来完成特定的后续任务，指导机器人系统与周围的环境进行交互。

举个例子：指导机器手臂按要求抓取传送带上的零件。零件的种类、位置和朝向是任意的，那么当传送带上零件经过上方摄像头时，通过机器视觉就可以生成零件的一组描述：种类、位置和朝向，从而指导机器手臂按要求进行抓取。

 

　

三、机器视觉的基本工作过程是怎样的

　　

机器视觉是工业自动化的一个分支，我们来了解一下机器视觉的工作流程是怎么样的。

　　

1：先通过工件检测器检测物体是否接近或运动到摄像机视野的中心，如果是，向图像采集卡发送触发脉冲信号；

　　

2：图像采集卡按照设计人员预先设定的程序和延时，分别向摄像机或照明设备发出启动脉冲，但也有摄像机和照明设备在系统初始化话时，就开始启动；

　　

3：摄像机停止目前的扫描，重新开始新的一帧扫描；有的时候需要摄像机在启动脉冲来到之前一直处于等待状态，启动脉冲到来后启动以帧扫描；

　　

4：如果所采用的策略是曝光策略，那么在摄像机开始新的一帧扫描之前，要打开曝光结构，其曝光时间要根据你的实际需要通过程序或者硬件设定好；

　　

5：如果采用曝光策略的话，要用另一个启动脉冲打开照明设备，特别要保持启动时间应该与摄像机曝光时间匹配；

　　

6：摄像机曝光后，正式开始一帧图像的扫描和输出；

　　

7：如果摄像机输出的是模拟信号，图像采集卡就把从摄像机接受过来的信号进行A/D转化将其数字化，如果输出的是数字信号，这样就省图像采集卡的事情拉；

　　

8：图像采集卡将图像信号送到缓冲器、处理器或者计算机的内存中，以便图像的处理和显示；

　　

9：处理器或者计算机对图像进行处理、分析、识别以得到测量结果或逻辑控制量，然后根据这些结果进行处理以控制别的装置（比如机械装置等）来完成相关动作，进行定位。纠正运动的误差等等，比如修正机器手臂的位置。

　　

从上述的工作流程可以看出，机器视觉是一种比较复杂的系统。因为大多数系统监控对象都是运动物体，系统与运动物体的匹配和协调动作尤为重要，所以给系统各部分的动作时间和处理速度带来了严格的要求。

 

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文章来源：电子发烧友