機器視覺技術是一門涉及人工智能、神經(jīng)生物學、心理物理學、計算機科學、圖像處理、模式識別等諸多領域的交叉學科。它主要用計算機來模擬人的視覺功能,從客觀事物的圖像中提取信息,進行處理并加以理解,最終用于實際檢測、測量和控制。其具有速度快、信息量大、功能多等特點。

圖像采集:這是機器視覺技術的基礎,通過相機、攝像機等設備將目標物體采集成數(shù)字信號,然后利用特定的圖像處理算法將其轉化為可供計算機處理的數(shù)字圖像。設備種類繁多,涵蓋普通數(shù)碼相機、攝像機到高端醫(yī)療影像設備和工業(yè)相機等,應用領域廣泛。

圖像預處理:將數(shù)字圖像預處理為更好的質量和格式,以方便機器視覺算法的使用。包括灰度變換、色彩空間轉換、噪聲過濾、邊緣檢測、圖像增強等多個方面。

特征提取:根據(jù)目標應用的需求從數(shù)字圖像中提取具有代表性的特征,并以數(shù)學形式表達。常見特征包括邊緣、顏色、紋理等,且通常要根據(jù)具體應用設計和選擇。

圖像分割:把數(shù)字圖像分割成不同區(qū)域,并將不同區(qū)域分配給不同的對象和結構。常見算法有基于閾值的分割、基于邊緣的分割、基于區(qū)域的分割等。

目標識別:依據(jù)圖像特征檢測和圖像分割的結果,將特定目標從圖像中提取出來,再進行進一步分析和處理。常用算法包括支持向量機、決策樹、深度學習等。

二、機器視覺的應用

工業(yè)領域

自動化生產(chǎn):實現(xiàn)對物品的識別、判別和分類,從而達成自動化生產(chǎn)。

質量控制:自動檢測并判斷產(chǎn)品是否符合質量標準,提高質量檢測的效率和準確性。

安全監(jiān)測:對工廠進行監(jiān)控和安全防護,保障工業(yè)安全。

醫(yī)療領域

醫(yī)學影像分析:對數(shù)字化的醫(yī)學影像進行處理和分析,輔助醫(yī)生做出正確的診斷和治療方案。

疾病診斷:通過對患者的癥狀和影像進行分析,得到更準確的診斷結果。

手術輔助:監(jiān)控和分析手術過程,提高手術的成功率和安全性。

交通領域

交通監(jiān)測:監(jiān)測交通流量、車輛違法行為等,提高交通安全和管理效率。

機器視覺技術及應用教案_機器視覺屬于什么專業(yè)

智能交通管理:實現(xiàn)對交通信號的自動控制和調(diào)度,提升交通運行效率和道路通行能力。

無人駕駛:幫助無人駕駛汽車實現(xiàn)自主導航和安全駕駛。

安防領域

智能監(jiān)控:使監(jiān)控區(qū)域實現(xiàn)自動巡視和目標跟蹤,提高監(jiān)控效率和范圍。

人臉識別:協(xié)助警方快速抓捕和定位犯罪嫌疑人。

車牌識別:幫助對車輛的違規(guī)行為進行罰款和處理。

三、機器視覺所屬專業(yè)

機器視覺的一二級學科分別是:0811控制科學與工程;081104模式識別與智能系統(tǒng),機械、機電、自動化等相關專業(yè);或者0812計算機科學與技術 – 81203計算機應用技術。

機器視覺所涵蓋的專業(yè)領域如下:

電氣工程:用于機器視覺系統(tǒng)中硬件和軟件的設計。

工程數(shù)學:是圖像處理技術的基礎。

物理:作為照明系統(tǒng)設計的基礎。

機械工程:在機器視覺系統(tǒng)中有廣泛的應用。