機(jī)器視覺是一種技術(shù),它讓計算機(jī)通過圖像、圖形、傳感器等信息來感知和理解周圍環(huán)境,從而實(shí)現(xiàn)自動化處理、檢測、測量、判斷等功能。機(jī)器視覺的應(yīng)用非常廣泛,主要可以歸納為以下幾個方面:
檢查
外觀及缺陷檢測,主要利用模板匹配技術(shù)。
常見應(yīng)用場景包括產(chǎn)品質(zhì)量檢測、表面缺陷檢測等。
識別
生物特征識別(人臉、語音、指紋、虹膜)。
目標(biāo)識別(車牌識別、射頻識別等)。
條碼識別(一維碼、二維碼)。
字符識別、紋理識別等。
識別的最終目的是為了分類,通常需要利用大數(shù)據(jù)訓(xùn)練學(xué)習(xí),借助深度學(xué)習(xí)技術(shù)。
測量
幾何尺寸測量(長、寬、高、周長、面積、體積等)。
圓或橢圓的測量(圓心、半徑、輪廓、角度、尺寸等)。
測量前需要進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定,以確保測量的準(zhǔn)確性。
定位
工裝定位移位、裝配、碼垛機(jī)器人等。
定位技術(shù)在工業(yè)自動化中應(yīng)用廣泛,如機(jī)器人導(dǎo)航、工件定位等。
學(xué)習(xí)機(jī)器視覺需要的知識
視覺成像部分
光源:掌握光學(xué)知識,了解不同的打光方式對成像的影響。
鏡頭:了解鏡頭的倍率、焦距、視野等參數(shù),選擇合適的鏡頭。
工業(yè)相機(jī):掌握光電知識,了解相機(jī)傳感器的區(qū)別,如CCD和CMOS的區(qū)別,以及圖像成像的基本知識,如清晰度、動態(tài)范圍、視場角等。
圖像處理部分
編程語言:掌握一門編程語言,如Python、C++等,這是實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺的基礎(chǔ)。
框架和庫:學(xué)習(xí)和使用相關(guān)的框架和庫,如OpenCV、TensorFlow等。
圖像處理算法:了解圖像處理的基本概念和算法,如濾波、邊緣檢測、特征提取等。
開源算法:熟悉常用的開源算法,如OpenCV,以及商用算法如Halcon、VisionPro等。
運(yùn)動控制部分
運(yùn)動控制卡:了解常見的運(yùn)動控制卡,如固高,以及更高級的PLC。
精度矯正:掌握精度矯正的技術(shù),因為許多應(yīng)用場景對精度要求非常高。
理論基礎(chǔ)
圖像處理:掌握圖像處理的基本概念,如《機(jī)器視覺算法與應(yīng)用》這本書值得一看。
機(jī)器學(xué)習(xí):了解機(jī)器學(xué)習(xí)的基本原理和技術(shù),這是未來機(jī)器視覺的主要發(fā)展方向之一。
學(xué)習(xí)機(jī)器視覺需要綜合掌握光學(xué)、電子、計算機(jī)科學(xué)等多個領(lǐng)域的知識。通過理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐項目的結(jié)合,逐步掌握從成像到圖像處理再到運(yùn)動控制的全過程,才能在機(jī)器視覺領(lǐng)域取得扎實(shí)的進(jìn)展。