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机器视觉在各行业大放异彩

文章出处:云一智控(深圳)科技有限公司 发布时间:2021-05-14 16:36:39
 

  如今机器视觉技术广泛地被应用于各个行业,从医学图象到遥感图像,从工业检测到文件处理,从毫微米技术到多媒体数据库,不一而足.可以说,需要人类视觉的场合几乎都需要机器视觉.应该指出的是,许多人类视觉无法感知的场合,如精确定量感知、危险场景感知、不可见物体感知等,机器视觉更突显其优越性.下面是一些机器视觉在各个行业的典型应用.

  (1)产品检验

  机器视觉在工业领域中一个成功的应用是产品检验.目前已经用于产品外形检验、表面缺陷检验,比如,滑块及滑槽的外形检验以及装配后的位置检验,以决定它们能否装配在一起,并且准确无误地完成装配任务;发动机内壁麻点、刻痕等缺陷检查,以决定产品的质量.通过X射线照相或超声探测获取物体内部的图像,可以实现内部缺陷检验,如钢梁内部裂纹和气孔等缺陷检验.

  (2)零件识别与定位

  由于工业环境的结构、照明等因素可以得到严格的控制,因此,机器视觉在工业生产和装配中得到了成功的应用.图1.1一个具有简单视觉的工业机器人,其视觉系统是由一个摄象机和相关的视觉信息处理系统组成.摄象机位于零件传输带上方,对于不同的零件,可以选择不同颜色的传输带,比如,明亮的物体,选择黑色传输带,暗色的零件,选择白色的背景,这样有利于视觉系统将零件从传输带上分离出来,并进行识别和定位,识别的目的是为机器人提供是否操作或进行何种操作的信息,定位的目的是导引机器人手爪实时准确地夹取零件.

  (3)移动机器人导航

  目前移动机器人导航也应用到机器视觉,机器人利用立体对可以恢复周围环境的三维信息.移动机器人可以利用场景的三维信息识别目标、识别道路、判断障碍物等,实现道路规划、自主导航,与周围环境自主交互作用等.将立体图像对和运动信息组合起来,可以构成满足特定任务分辨率要求的场景深度图.这种技术对无人汽车、无人飞机、无人战车等自主系统的自动导航十分有用.比如,著名的美国Sojourner和Rocky7等系列火星探测移动机器人都使用了立体视觉导航系统.

  (4)医学图像分析

  目前医学图像已经广泛用于医学诊断,成像方法包括传统的X射线成像、计算机层析(computedtomography,CT)成像、核磁共振成像、超声成像等.机器视觉在医学图像诊断方面有两方面的应用,一是对图像进行增强、标记、染色等处理来帮助医生诊断疾病,并协助医生对感兴趣的区域进行定量测量和比较;二是利用专家知识系统对图像(或是一段时期内的一系列图像)进行自动分析和解释,给出诊断结果.

  (5)遥感图像分析

  如今的遥感图像包括三种:航空摄影图像、气象卫星图像、资源卫星图像.这些图像的共同特点是在高空对地表或地层进行远距离成像,但三种图像的成像机理完全不同.航空图像可以用普通的视频摄象机来获取,分析方法也同普通的图像分析一样.卫星图像的获取和应用随着成像机理不同而变化很大,气象卫星使用红外成像传感系统可以获取不同云层的图像,即云图,由此分析某一地区的气象状况;海洋卫星使用合成孔径雷达获取海洋、浅滩图像,由此重构海洋波浪三维表面图;资源卫星装备有多光谱探测器(multiplespectralsensor,MSS),可以获取地表相应点的多个光谱段的反射特性,如红外、可见光、紫外等,多光谱图像被广泛地用于找矿、森林、农作物调查、自然灾害测报、资源和生态环境检测等.

  (6)国防系统

  机器视觉在国防系统中的作用越来越重要,一个理由是满足自主操作的需要,另一个理由是分析大量先进成像传感器的输出.显而易见,在国防系统中迅速作出反应是极其重要的,这就需要在人工尽可能少的干预下作出各种决策,尤其是与图像和视觉方法有关的各种技术,比如,图像制导与目标识别等.

  (7)安全鉴别、监视与跟踪

  用机器视觉系统可以实现停车场监视、车辆识别、车牌号识别、探测并跟踪“可疑”目标;根据面孔、眼底、指纹等特征识别特定人。目前人们正在研究一种面部运动参数的提取和描述,以分析人的表情及内心活动.

  (8)其它

  机器视觉已经用于各种球类运动分析、人体测量,食品,农业、心理学、电视电影制作、美术模型、远程教育,多媒体教学等场合.

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