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              什么是機器視覺技術?

              2021-06-08 09:46:55

              機器視覺技術

                  機器視覺是人工智能正在快速發展的一個分支。簡單說來,機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。

                  機器視覺系統的目的就是給機器或自動生產線添加一套“智慧眼”,其原理是由計算機或圖像處理器以及相關設備來模擬人的視覺行為,得到人的視覺系統所得到的信息。人的視覺系統是由眼球、神經系統及大腦的視覺中樞構成,而計算機視覺系統則是由圖像采集系統、圖像處理系統及信息綜合分析處理系統構成。  

                  機器視覺系統是通過攝像機將被目標的光信號轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統,得到目標的形態信息,并根據像素、亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來提取目標的特征,進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。


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              人類視覺與機器視覺的對比


              人類視覺

              機器視覺

              適應性

              適應性強,可在復雜及變化的環境中識別目標

              適應性差,容易受復雜背景及環境變化的影響

              智能

              具有高級智能,可運用邏輯分析及推理能力識別變化的目標,并能總結規律

              雖然可利用人工智能及神經網絡技術,但智能很差,不能很好地識別變化的目標

              彩色識別能力

              對色彩的分辨能力強,但容易受人的心理影響,不能量化

              受硬件條件的制約,目前一般的圖像采集系統對色彩的分辨能力較差,但具有可量化的優點

              灰度分辨力

              差,一般只能分辨64個灰度級

              強,目前一般使用256灰度級,采集系統可具有10bit、12bit、16bit等灰度級

              空間分辨力

              分辨率較差,不能觀看微小的目標

              目前有4K×4K的面陣攝像機和8K的線陣攝像機,通過備置各種光學鏡頭,可以觀測小到微米大到天體的目標

              速度

              0.1秒的視覺暫留使人眼無法看清較快速運動的目標

              快門時間可達到10微妙左右,高速像機幀率可達到1000以上,處理器的速度越來越快

              感光范圍

              400nm-750nm范圍的可見光

              從紫外到紅外的較寬光譜范圍,另外有X光等特殊攝像機

              環境要求

              對環境溫度、濕度的適應性差,另外有許多場合對人有損害

              對環境適應性強,另外可加防護裝置

              觀測精度

              精度低,無法量化

              精度高,可到微米級,易量化

              其它

              主觀性,受心理影響,易疲勞

              客觀性,可連續工作



              機器視覺的常見圖像處理方式

              n濾波(平滑、降噪)

              n增強 

              n邊緣銳化

              n紋理分析(去骨架、連通性)

              n圖像分割,灰度、色彩、頻譜特征、紋理特征、空間特征; 

              n變換(空域和頻域、幾何變換、色度變換)

              n幾何形態分析(Blob分析),形狀、邊緣、長度、面積、圓形度位置、方向、數量、連通性等 

              n搜索匹配 

              n文字識別OCR,印刷質量OCV 

              n色彩分析(色度、色密度、光譜、自動白平衡)

              n3維測量


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