机器视觉的典型应用及问题
一、机器视觉的典型应用
1、工业自动化生产线应用
目前机器视觉在工业上应用广泛,主要有a、引导和定位:上下料使用机器视觉来定位,引导机械手臂准确抓取。b、外观检测:检测生产线上产品有无质量问题,该环节也是取代人工最多的环节。c、高精度检测:有些产品的精密度较高,达到0.01~0.02m,甚至µ级,是人眼无法检测出来的,必须使用机器来完成。d、识别:数据的追溯和采集,在汽车零部件、食品、药品等应用较多。
2、图像自动解释应用
对放射图像、显微图像、医学图像、遥感多波段图像、合成孔径雷达图像、航天航测图像等的自动判读理解。由于近年来技术的发展,图像的种类和数量飞速增长,图像的自动理解已成为解决信息膨胀问题的重要手段。
3、军事应用
二、机器视觉面临的问题
对于人的视觉来说,由于人的大脑和神经的高度发展,其目标识别能力很强。但是人的视觉也同样存在障碍例如,即时具有敏锐视觉和高度发达头脑的人,一旦置身于某种特殊环境(即时曾经具备一定的先验知识),其目标识别能力也会急剧下降。将人的视觉引入机器视觉中,机器视觉也存在着这样的障碍。它主要表现在三个方面:一是如何准确、高速(实时)地识别出目标;二是如何有效地增大存储容量,以便容纳下足够细节的目标图像;三是如何有效地构造和组织出可靠的识别算法,并顺利地实现。前两者相当于人的大脑这样的物质基础,这期待着高速的阵列处理单元,以及算法(如神级网络、分维算法、小波变换等算法)的新突破,用极少的计算量及高度的并行性实现功能。
另外,由于当前对人类视觉系统和机理、人脑心理和生理的研究还不够,目前人们所建立的各种视觉系统绝大多数是只适用于某一特定环境或应用场合的专用系统,而要建立一个可与人类的视觉系统相比拟的通用视觉系统是非常困难的。正因为如此,赋予机器以人类视觉功能是几十年来人们不懈追求和奋斗的目标。
由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。
但是机器视觉技术比较复杂,最大的困难在于人的视觉机制尚不清楚。尽管每一个正常人都是“视觉专家”,却不可能用内省法来描述自己的视觉过程。因此建立机器视觉系统是十分困难的任务。
可以预计的是,随着机器视觉技术自身的成熟和发展,它将在现代和未来制造企业中得到越来越广泛的应用。
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