近幾年，隨著廣大制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化和機(jī)器視覺應(yīng)用的需求不斷增加，不少具備較深資質(zhì)、技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)，已經(jīng)開始轉(zhuǎn)攻自動(dòng)化和視覺產(chǎn)品的整體解決方案。自動(dòng)化和機(jī)器視覺軟硬件產(chǎn)品正逐漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過程中不可或缺的一部分。在制造工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的當(dāng)代，全世界的制造工廠不得不以提高制造系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和穩(wěn)定性等途徑來節(jié)約成本、擴(kuò)大生產(chǎn)、提高競(jìng)爭(zhēng)力。
日益增加的人工勞動(dòng)成本、越來越高的產(chǎn)品品質(zhì)要求、比例不斷擴(kuò)大的自動(dòng)化制造系統(tǒng)等諸多因素造成了制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的迫切需求，機(jī)器視覺影像系統(tǒng)作為能夠代替人眼進(jìn)行生產(chǎn)線上高速度、高精度檢測(cè)的設(shè)備，在當(dāng)代的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中是不可或缺并且需要不斷改善與更新的。
機(jī)器人視覺使機(jī)器人具有視覺感知功能的系統(tǒng)，是機(jī)器人系統(tǒng)組成的重要部分之一。機(jī)器人視覺可以通過視覺傳感器獲取環(huán)境的二維圖像，并通過視覺處理器進(jìn)行分析和解釋，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為符號(hào)，讓機(jī)器人能夠辨識(shí)物體，并確定其位置。機(jī)器視覺是一項(xiàng)典型的跨學(xué)科任務(wù)，涉及到光學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、統(tǒng)計(jì)學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等等。
機(jī)器視覺最早應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域。通過機(jī)器視覺的自動(dòng)識(shí)別功能，許多流水線上具有高度重復(fù)性的檢測(cè)工作都可以不再依靠人來完成，大大提高了檢測(cè)效率和精度。機(jī)器視覺系統(tǒng)最基本的特點(diǎn)就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度。在一些不適于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或者人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺。同時(shí)，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過程中，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)的效率和自動(dòng)化程度。
一個(gè)典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)包括照明、鏡頭、相機(jī)、圖像采集卡和視覺處理器5個(gè)部分。由于采集卡能更加迅速地傳輸圖像到存儲(chǔ)器，且計(jì)算機(jī)速度不斷加快，所以在目前的機(jī)器視覺系統(tǒng)中，視覺處理器的應(yīng)用逐漸減少。圖像采集卡在機(jī)器視覺系統(tǒng)中舉足輕重。比較典型的PCI或AGP兼容的捕獲卡，可以將圖像迅速地傳送到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行處理。有些采集卡有內(nèi)置的多路開關(guān)，可連接多臺(tái)相機(jī)，能控制采集卡采用任意一個(gè)相機(jī)捕獲的信息。
伴隨著中國(guó)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)也在中國(guó)市場(chǎng)度過了發(fā)展的最初時(shí)期，國(guó)際知名機(jī)器視覺廠商紛紛在中國(guó)開展業(yè)務(wù)，帶動(dòng)了這個(gè)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的興起。經(jīng)過一定時(shí)期的普及推廣，機(jī)器視覺已逐漸為廣大客戶所熟知，而且應(yīng)用范圍也逐漸開始擴(kuò)大，大規(guī)模的應(yīng)用領(lǐng)域由最初的電子、制藥行業(yè)，逐步擴(kuò)展到包裝、注塑、汽車等領(lǐng)域，而且在交通、印刷等行業(yè)也均有大量應(yīng)用。
它的應(yīng)用更多是為了提高生產(chǎn)效率，降低人力成本。因此，工業(yè)生產(chǎn)和管理中的某些人工環(huán)節(jié)正逐漸被機(jī)器人代替。機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺；例如在注塑行業(yè)中大批量生產(chǎn)塑制品過程中，通過機(jī)械手、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)器視覺系統(tǒng)在注塑行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，機(jī)械手和工業(yè)機(jī)器人通過機(jī)器視覺裝置，將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在注塑機(jī)模內(nèi)快速下降取物,模外慢速下降置物,具“快拿輕放”動(dòng)作功能。用人工視覺攝取檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。
我國(guó)是一個(gè)典型的勞動(dòng)力密集國(guó)家，大部分行業(yè)依靠的是低廉的大量富余勞動(dòng)力。在我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)向自動(dòng)化轉(zhuǎn)型之際，機(jī)器視覺與自動(dòng)化息息相關(guān)，一方面有效解決就業(yè)問題，另一方面又高效推進(jìn)機(jī)器視覺相關(guān)自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)備的推廣使用。
隨著自動(dòng)化和機(jī)器視覺的介入，未來人工智能將朝著更智能、更快速的方向發(fā)展。如今機(jī)器視覺在制造業(yè)扮演著越來越重要的角色。
自動(dòng)化與機(jī)器視覺被“打包”后也被應(yīng)用于廣大工業(yè)的生產(chǎn)上，代替人工來檢查產(chǎn)品的質(zhì)量，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，大大降低了成本的壓力。
自動(dòng)化與機(jī)器視覺“打包”后的優(yōu)點(diǎn)是什么?
一、可持續(xù)發(fā)展
機(jī)器視覺系統(tǒng)使自動(dòng)機(jī)器具有了多樣性、靈活性和可重組性。當(dāng)需要改變生產(chǎn)過程時(shí)，對(duì)機(jī)器視覺自動(dòng)化來說“工具更換”僅僅是軟件的變換而不是更換昂貴的硬件。
當(dāng)生產(chǎn)線重組后，視覺系統(tǒng)往往可以重復(fù)使用。機(jī)器視覺檢測(cè)為實(shí)現(xiàn)未來的智能工廠鋪平了道路。使企業(yè)生產(chǎn)更加靈活，無需復(fù)雜的編程，操作簡(jiǎn)單，易于設(shè)置。大大的增加了可持續(xù)發(fā)展性。
二、可連續(xù)性
機(jī)器視覺系統(tǒng)可以使人們免受疲勞之苦。因?yàn)闆]有人工操作者，也就沒有了人為造成的操作變化。多個(gè)系統(tǒng)可以設(shè)定單獨(dú)運(yùn)行。
提高生產(chǎn)力和競(jìng)爭(zhēng)力，現(xiàn)代生產(chǎn)是機(jī)器自動(dòng)化的，只有使用機(jī)器視覺檢測(cè)設(shè)備，公司才能持續(xù)保護(hù)競(jìng)爭(zhēng)力，防止關(guān)鍵技術(shù)的遷移，創(chuàng)造合格的工作崗位并占領(lǐng)新的市場(chǎng)。
符合人體工程學(xué)的工作場(chǎng)所，單調(diào)和枯燥的任務(wù)由機(jī)器來操作，機(jī)器視覺系統(tǒng)確保完美的人機(jī)交互，從而確保更先進(jìn)和安全的工作場(chǎng)所。三、高精度
作為一個(gè)精確的自動(dòng)化機(jī)器測(cè)量?jī)x器，設(shè)計(jì)優(yōu)秀的視覺檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)σ磺€(gè)或更多部件的一個(gè)進(jìn)行空間測(cè)量。因?yàn)榇朔N測(cè)量不需要接觸，所以對(duì)脆弱部件沒有磨損和危險(xiǎn)。
由于人眼有物理?xiàng)l件的限制，在精確性上機(jī)器視覺檢測(cè)有明顯的優(yōu)點(diǎn)。就算人眼依靠放大鏡或顯微鏡來檢測(cè)產(chǎn)品，機(jī)器仍然會(huì)更加的精確，因?yàn)樗木饶軌蜻_(dá)到千分之一英寸。四、成本低效率高
隨著計(jì)算機(jī)處理器價(jià)格的急劇下降，自動(dòng)化機(jī)器視覺系統(tǒng)成本效率也變得越來越高。一個(gè)價(jià)值10000美元的視覺系統(tǒng)可以輕松取代三個(gè)人工探測(cè)者，而每個(gè)探測(cè)者每年需要10000美元的工資。
另外，視覺系統(tǒng)的操作和維持費(fèi)用非常低。所以機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)大大降低了工廠的成本。通過機(jī)器視覺檢測(cè)設(shè)備，在不掉電的情況下，可以每周7天，每天24小時(shí)不間斷地生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品 ，避免出現(xiàn)產(chǎn)品召回，產(chǎn)品責(zé)任索賠和圖像損壞等。安全生產(chǎn)，產(chǎn)品可靠，機(jī)器視覺保證了生產(chǎn)過程中以及最終產(chǎn)品的安全性。
