機器視覺究竟給工業(yè)機器人一雙怎么樣的“慧眼”

在以智能制造為核心的工業(yè)4.0時代背景下，隨著中國制造2025戰(zhàn)略的深入，工業(yè)智能機器人產(chǎn)業(yè)市場呈現(xiàn)爆炸式增長勢頭，其中充當(dāng)工業(yè)機器人“火眼金睛”角色的機器視覺功不可沒!那么機器視覺究竟給工業(yè)機器人一雙怎么樣的“慧眼”，能夠大助工業(yè)機器人在未來工業(yè)自動化、智能化的工業(yè)4.0發(fā)展道路上大展拳腳大展拳腳?

作為工業(yè)機器人的“大腦中樞神經(jīng)”，人工智能在過去的幾年里一直處于持續(xù)的高速發(fā)展階段，很多工業(yè)機器人也已經(jīng)具備了相當(dāng)高的智能化特點，但是還遠遠達不到人類所設(shè)想的智能化程度，羅馬非一日所能建成，機器人也不可能一下子就變得非常智能化。

工業(yè)自動化的真正實現(xiàn)，需要高度智能化的工業(yè)機器人去替代人類的一部分工作，而顯然，如果想讓機器人去很好的替代人類工作的話，首先要做的就是讓它們得能“看”到才行，不僅如此，在日常生活中我們所用到的很多智能化的東西也是需要去看的，包括智能無人機和智能吸塵器。

當(dāng)然工業(yè)機器人也不例外，當(dāng)工業(yè)機器人具備觀察事情的能力時，才能夠很好的對事情判斷，從而做到智能化的靈活自行解決一些問題，而且在工業(yè)4.0的大勢力下，智能制造對工業(yè)機器人的要求也越來越高，傳統(tǒng)的通過編程來執(zhí)行某一特定動作的機器人，將不再能滿足制造業(yè)向前發(fā)展的需求。

很多時候，我們將需要機器人能夠具備識別、分析、處理等更高級的功能，也就是說需要為工業(yè)機器安裝一雙“火眼金睛”來替代人眼做測量和判斷，機器視覺相當(dāng)于為工業(yè)機器人裝上了“眼睛”，讓他們能夠清晰地不知疲倦的看到物體，發(fā)揮人眼檢查檢測的功能，這在高度自動化的大規(guī)模生產(chǎn)中非常重要。

機器視覺系統(tǒng)可以通過機器視覺產(chǎn)品即圖像攝取裝置，將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，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，然后圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。

概括的說，機器視覺也就是用計算機來模擬人的視覺功能，具有人腦的一部分功能一一從客觀事物的圖像中提取信息，進行處理并加以理解，最終用于工業(yè)智能制造中的實際檢測、測量和控制等自動化工作。

智能制造把工業(yè)機器人與機器視覺緊密結(jié)合起來，機器視覺將是人工智能的下一個方向。

機器視覺在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域如何施拳

機器視覺工業(yè)應(yīng)用廣泛，主要具有四個功能：

1、引導(dǎo)和定位，視覺定位要求機器視覺系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的找到被測零件并確認其位置，上下料使用機器視覺來定位，引導(dǎo)機械手臂準(zhǔn)確抓取。

在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機器視覺取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進行綁定，這就是視覺定位在機器視覺工業(yè)領(lǐng)域最基本的應(yīng)用。

2、外觀檢測：檢測生產(chǎn)線上產(chǎn)品有無質(zhì)量問題，該環(huán)節(jié)也是取代人工最多的環(huán)節(jié)。說機器視覺涉及到的醫(yī)藥領(lǐng)域，其主要檢測包括尺寸檢測、瓶身外觀缺陷檢測、瓶肩部缺陷檢測、瓶口檢測等。

3、高精度檢測：有些產(chǎn)品的精密度較高，達到0.01~0.02m甚至到u級，人眼無法檢測必須使用機器完成。

4、識別，就是利用機器視覺對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標(biāo)和對象。可以達到數(shù)據(jù)的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等應(yīng)用較多。

概括的說，機器視覺系統(tǒng)的特點是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度，主要在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺；同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。

中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速已成為世界之巔。制造業(yè)向智能制造發(fā)展的產(chǎn)業(yè)升級需求，龐大的制造業(yè)市場規(guī)模、中國制造2025戰(zhàn)略的推進和眾多產(chǎn)業(yè)布局，造就了工業(yè)機器人發(fā)展的“天時地利人和”，制造業(yè)大咖都是競相布局智慧工廠，可以說，機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展大有勢如破竹的節(jié)奏，整個制造業(yè)的需求規(guī)模不容小覷，而工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將為機器視覺應(yīng)用提供眾多機會。