機器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支。簡單說來，機器視覺就是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，用機器代替人類視覺對產(chǎn)品外形特征做100%測量和判斷，也就是為機器植入了眼睛和大腦。

在現(xiàn)代工業(yè)零件制造領(lǐng)域，經(jīng)常需要對半成品及成品進行幾何尺寸及外觀缺陷的檢測，同時，這些檢測需要較高的檢測精度和較快的檢測速度，傳統(tǒng)的接觸式人工檢測方式不僅繁瑣勞動強度大，而且檢測的速度很慢，人為造成的測量誤差也不少。機器視覺的結(jié)果是CAQ系統(tǒng)的質(zhì)量信息來源，也可以和CIMS其它系統(tǒng)集成。同時在檢測過程中，與工件所進行的接觸式測量，難免會對工件表面造成損傷，因此非接觸式的機器視覺系統(tǒng)開始迅速發(fā)展，更多的應(yīng)用于工業(yè)制造中的各個領(lǐng)域。

機器視覺系統(tǒng)的組成

機器視覺系統(tǒng)是指用計算機來實現(xiàn)人的視覺功能，也就是用計算機來實現(xiàn)對客觀的三維世界的識別。按現(xiàn)在的理解，人類視覺系統(tǒng)的感受部分，它是一個三維采樣系統(tǒng)。它是對在某種意義上（如灰度級、組織、梯度等）具有相似性質(zhì)的像素連通集構(gòu)成分割區(qū)域，該方法有很好的分割效果，但缺點是運算復雜，處理速度慢。三維物體的可見部分投影到網(wǎng)膜上，人們按照投影到上的二維的像來對該物體進行三維理解。所謂三維理解是指對被觀察對象的形狀、尺寸、離開觀察點的距離、質(zhì)地和運動特征（方向和速度）等的理解。

機器視覺系統(tǒng)的輸入裝置可以是攝像機、轉(zhuǎn)鼓等，它們都把三維的影像作為輸入源，即輸入計算機的就是三維管觀世界的二維投影。為了在激烈的市場競爭中立于不敗之地，企業(yè)對于產(chǎn)品質(zhì)量的要求也逐步提升，因而產(chǎn)品包裝的質(zhì)量問題也成為企業(yè)關(guān)注的問題之一，近而產(chǎn)品的包裝檢測也成為機器視覺大顯身手的領(lǐng)域之一。如果把三維客觀世界到二維投影像看作是一種正變換的話，則機器視覺系統(tǒng)所要做的是從這種二維投影圖像到三維客觀世界的逆變換，也就是根據(jù)這種二維投影圖像去重建三維的客觀世界。

機器視覺系統(tǒng)主要由三部分組成：圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。

近80%的工業(yè)視覺系統(tǒng)主要用在檢測方面，包括用于提高生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量、采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)等。產(chǎn)品的分類和選擇也集成于檢測功能中。下面通過一個用于生產(chǎn)線上的單攝像機視覺系統(tǒng)，說明系統(tǒng)的組成及功能。

機器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機將被檢測的目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，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，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個數(shù)、合格/不合格、有/無等，實現(xiàn)自動識別功能。安裝簡單，無須長時間培訓，生產(chǎn)工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量控制很快就可以提高。

從功能上講，機器視覺系統(tǒng)主要具有三大類功能：一是定位功能，能夠自動判斷感興趣的物體、產(chǎn)品在什么位置，并將位置信息通過一定的通訊協(xié)議輸出，此功能多用于全自動裝配和生產(chǎn)，如自動組裝、自動焊接、自動包裝、自動灌裝、自動噴涂，多配合自動執(zhí)行機構(gòu)（機械手、焊槍、噴嘴等）；同時在大批量生產(chǎn)過程中，人工視覺檢測效率低且精度不高，而用機器視覺檢測可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度，因此被廣泛應(yīng)用于工況監(jiān)視、產(chǎn)品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。第二功能是測量，也就是能夠自動測量產(chǎn)品的外觀尺寸，比如外形輪廓、孔徑、高度、面積等測量；三是缺陷檢測功能，這是視覺系統(tǒng)用的多的一項功能，它可以檢測產(chǎn)品表面的相關(guān)信息，如：包裝正誤，包裝是否正確、印刷有無錯誤、表面有無刮傷或顆粒、破損、有無油污、灰塵、塑料件有無穿孔、雨霧注塑不良等。

機器視覺系統(tǒng)相對于人工或傳統(tǒng)機械方式而言，具有速度快、精度高、準確性高等一系列優(yōu)點。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，機器視覺已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域，為企業(yè)及用戶提供更優(yōu)的產(chǎn)品品質(zhì)及解決方案。