干货｜你必须要知道的机器视觉常识！

Part.1?机器视觉是什么

机器视觉是一种能够模拟人类视觉系统的技术，是计算机的“慧眼”，能够使计算机理解和解释图像或视频中的信息。

机器视觉包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术（图像增强和分析算法、图像卡、 I/O卡等）。它通过模拟人眼的工作原理，帮助计算机识别、分析和处理视觉数据，被广泛应用于生产制造检测等工业领域。

一个典型的机器视觉应用系统包括：图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。

Part.2?机器视觉的优势

机器视觉系统最基本的特点就是能够提高生产的灵活性和自动化程度。在一些不适于人工作业的危险工作环境或者人工视觉难以满足要求的场合，机器视觉常用来替代人工视觉。同时，在大批量重复性工业生产过程中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。

精准的数据分析：机器视觉可以快速准确地识别、分类和深入分析图像和视频数据。

提高生产效率：机器视觉可以自动检测和纠正产品缺陷，降低人为错误的风险。能够节省企业生产的时间和成本，还能提高产品质量，增强企业的竞争力。

提高安全性：机器视觉可以自动识别异常情况，加强公共安全和保护财产。为警察、军队和企业提供了强大的工具，维护和改善社会安全。

Part.3?机器视觉的工作原理

机器视觉的工作是从图像采集开始，通过工业相机或摄像头将被检测的目标转换成图像信号，并传送给专用的图像处理系统。

接着根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，然后图像处理系统通过各种算法和技术抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度。

再根据预设的条件和规则输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，实现自动识别功能。

Part.4?机器视觉应用领域

工业检测：金属表面视觉检测、印刷电路板缺陷检查、焊缝缺陷自动识别、木材加工检测、二极管基片检查等。

医疗影像诊断：核磁共振、超声波、激光、X射线、γ射线等。

电子行业：PCB/FPC AOI检测、零部件及整机外观检测、装配引导等。

物流行业：包裹分拣、抓取码垛、尺寸测量、条形码识别、料框拣选等。

汽车制造业：车身装配检测、面板印刷质量检测、字符检测、零件尺寸的精密测量、工件表面缺陷检测、自由曲面检测、间隙检测等。

图像识别：标准一维码、二维码的解码、光学字符识别（OCR）和确认（OCV）。

食品与包装：高速检测、外观封装检测、食品封装缺漏检测、外观和内部质量检测、分拣与筛选等。

Part.5?生产行业为什么需要机器视觉？

1.降低生产成本：工厂培养一个熟练工，需要耗费大量的成本。机器视觉虽然前期投入成本较大，但它支持7*24小时不间断作业且使用寿命在10年以上。

2.提高检测速度：机器视觉系统可以快速检查产品，每分钟能够对数百个甚至数千个元件进行检测，速度是人工检测的10-20倍。

3.提升检测精度：机器视觉检测精度高，其检测误差能够达到丝米级别。

4.检测稳定客观：机器视觉检测严格按照输入参数进行作业，多台设备之间只要保证输入参数一致，就能基本保证产品检测结果的一致性。

Part.6?怎么样选择相机？

1.系统精度要求和相机分辨率，可以通过公式：X方向系统精度（X方向像素值）=视野范围（X方向）/CCD芯片像素数量（X方向）；Y方向系统精度（Y方向像素值）=视野范围（Y方向）/CCD 芯片像素数量（Y方向）来获得。

2.系统速度要求与相机成像速度，系统单次运行速度=系统成像(包括传输)速度+系统检测速度。虽然系统成像（包括传输）速度可以根据相机异步触发功能、快门速度等进行理论计算，最好的方法还是通过软件进行实际测试。

3.考虑相机与图像采集卡。

视频信号的匹配。对于黑白模拟信号相机来说有两种格式，CCIR和RS170(EIA)，通常采集卡都同时支持这两种相机；

分辨率的匹配。每款板卡都只支持某一分辨率范围内的相机；

特殊功能的匹配。如要是用相机的特殊功能，先确定所用板卡是否支持此功能。比如，要多部相机同时拍照，这个采集卡就必须支持多通道，如果相机是逐行扫描的，那么采集卡就必须支持逐行扫描；

接口的匹配。确定相机与板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、Firewire1394等，最后才应该是价格的比较。