機器視覺，是經(jīng)過光學設(shè)備和非接觸式的傳感器，自動地接納和處理一個實在物體的圖畫，以取得所需信息或用于操控機器人運動的設(shè)備。
　　這是美國制作工程師協(xié)會(SME)機器視覺分會和美國機器人工業(yè)協(xié)會(RIA)主動化視覺分會，對機器視覺的界說。
　　機器視覺，就是用機器代替人眼，來做丈量和判別。本質(zhì)上，機器視覺是圖畫剖析技能在工廠主動化中的運用，經(jīng)過運用光學體系、工業(yè)數(shù)字相機和圖畫處理東西，來模擬人的視覺才干，并做出相應(yīng)的決議計劃，終究經(jīng)過指揮某種特定的設(shè)備履行這些決議計劃。
　　在現(xiàn)代主動化出產(chǎn)過程中，機器視覺現(xiàn)已開端漸漸代替人工視覺，尤其是在工況檢測、成品查驗、質(zhì)量操控等范疇，運用廣泛，隨著工業(yè)4.0年代的到來，這一趨勢不可逆轉(zhuǎn)。
　　為什么要用機器視覺代替人工視覺
　　原因有許多，以下列出較首要的幾點：
　　1、從出產(chǎn)功率的視點來說，因為操作工在長期作業(yè)下簡單疲乏，人工視覺質(zhì)量功率低下且精度不高，而機器視覺可以大大進步出產(chǎn)功率和主動化程度。
　　2、從本錢操控的視點來說，訓(xùn)練一個合格的操作工需求企業(yè)管理者花費許多的人力物力，但是單純的訓(xùn)練還遠遠不夠，后續(xù)還需求花費許多的時間，使操作工的水平在實踐中得到進步。而機器視覺系統(tǒng)只需規(guī)劃、調(diào)試和操作妥當，可以在很長一段時間內(nèi)不間斷運用，一起保證出產(chǎn)作用。
　　3、在某些特殊工業(yè)環(huán)境中施行工況檢測，如焊接、火藥制作等，人工視覺可能會對操作工的人身安全形成要挾，而機器視覺從某種程度上有效地規(guī)避了這些危險。
　　機器視覺包括哪些范疇
　　一個機器視覺系統(tǒng)是由不同的功能模塊共同組成，規(guī)劃出一個成功的機器視覺系統(tǒng)，對工程師要求很高。
　　一般來說，機器視覺所包括的專業(yè)范疇如下：
　　1、電氣工程：用于機器視覺系統(tǒng)中硬件和軟件的規(guī)劃。
　　2、工程數(shù)學：圖畫處理技能的根底。
　　3、物理：照明體系規(guī)劃的根底。
　　4、機械工程：機器視覺系統(tǒng)最廣泛的運用。好的機器視覺系統(tǒng)能更好地為制作業(yè)供給更多有利于進步產(chǎn)質(zhì)量量和出產(chǎn)功率的技能支持。
　　機器視覺系統(tǒng)的構(gòu)成模塊
　　一個完好的機器視覺系統(tǒng)一般由光學體系(光源、鏡頭、工業(yè)相機)、圖畫收集單元、圖畫處理單元、履行機構(gòu)及人機界面等模塊組成，一切功能模塊相得益彰，缺一不可。
　　照明(光源)
　　照明是影響機器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，光源體系的規(guī)劃至關(guān)重要，直接關(guān)系到輸入數(shù)據(jù)，即圖畫的質(zhì)量和運用作用。
　　工程師需依據(jù)用戶需求和產(chǎn)品特性，首要斷定有效的照明條件，挑選相應(yīng)的照明設(shè)備，才干保證在此光照條件下生成的圖畫能突顯出用戶需求的方針信息特征。
　　光源一般分為可見光源和不可見光源，工業(yè)上常用的可見光源有LED、鹵素燈、熒光燈等;不可見光源首要為近紅外光、紫外光、X射線等。
　　LED光源是現(xiàn)在運用最多的機器視覺光源，它具有功率高、壽命長、防潮抗震、節(jié)能環(huán)保等特點，是工程師在規(guī)劃照明體系時的最佳挑選。
　　不可見光源首要用來應(yīng)對一些特定的需求，如管道焊接工藝的檢測，因為不可見光的可穿透性，才干抵達檢測點。
　　鏡頭
　　鏡頭是機器視覺系統(tǒng)中的重要組件，其作用是光學成像。
　　鏡頭的首要參數(shù)有焦距、景深(DOF，Depth of Field)、分辨率、作業(yè)間隔、視場(FOV，Field of View)等。
　　景深，是指鏡頭可以取得最佳圖畫時，被攝物體離此最佳焦點前后的間隔規(guī)模。
　　視場，表明攝像頭所能觀測到的最大規(guī)模，通常以視點表明，一般說來，視場越大，觀測規(guī)模越大。
　　作業(yè)間隔，是指鏡頭到被攝物體的間隔，作業(yè)間隔越長，本錢越高。
　　在規(guī)劃機器視覺系統(tǒng)時，要挑選參數(shù)與用戶需求相匹配的鏡頭。
　　工業(yè)相機
　　在機器視覺系統(tǒng)中工業(yè)相機必不可少，它就像人眼相同，用來捕獲圖畫。相機按其感光器的不同，可分為：CCD相機;CMOS 相機。
　　CCD相機的本錢較高，但成像質(zhì)量、成像通透性、色彩的豐富性等較CMOS相機超卓許多。CCD相機按其運用的CCD感光元件可分為線陣式和面陣式兩大類。
　　線陣相機，是呈“線”狀的，對圖畫的信息只能以行為單位進行處理，分辨率高，速度快，首要運用于工業(yè)、醫(yī)療、科研等范疇中，相配套的機器視覺系統(tǒng)上。
　　面陣式相機則一次可以取得整幅圖畫的信息，價格相對廉價。
　　圖畫收集單元
　　圖畫收集單元中最重要的元件是圖畫收集卡，它是圖畫收集單元與圖畫處理單元的接口，用來將收集到的圖畫進行數(shù)字化，并輸入、存儲到核算機中。
　　圖畫處理單元包含許多圖畫處理算法。在取得圖畫后，用這些算法對數(shù)字圖畫進行處理，剖析核算，并輸出成果。
　　履行機構(gòu)與人機界面
　　在完結(jié)圖畫收集和處理作業(yè)之后，需求將圖畫處理的成果輸出，并做出與成果相匹配的動作，如剔廢、報警等，并經(jīng)過人機界面顯現(xiàn)出產(chǎn)信息。
　　機器視覺系統(tǒng)的原理
　　經(jīng)過光學體系，將需求拍照的方針變換成為圖畫信號，再將圖畫信號傳送至圖畫收集卡，并依據(jù)像素散布、亮度、色彩等信息，變換成為數(shù)字信號。
　　圖畫處理單元對這些數(shù)字信號進行有效地運算并取得拍照方針的特征值，然后依據(jù)判別的成果來指揮設(shè)備進行相對應(yīng)的動作。
　　機器視覺系統(tǒng)的流程 
　
　　以安瓿注射劑中異物主動燈檢為例，該機器視覺系統(tǒng)的作業(yè)流程如下：
　　首要，待檢的安瓿瓶由機械運送設(shè)備運送至檢測工位，PLC宣布“物體已抵達”信號。
　　隨后，相機(camera and lens)和光源(light source)被觸發(fā)并同步敞開，對待檢安瓿瓶中液體進行圖畫獲取。
　　接著，獲取到的藥液狀態(tài)圖畫在圖畫收集卡(image processing hardware)中進行數(shù)字化，并將被數(shù)字化的圖畫存儲在核算機中。
　　然后，所存儲的信息被運到圖畫處理軟件，對數(shù)字圖畫信號進行處理與異物特征剖析，判別液體質(zhì)量是否符合要求并做出決議計劃，如好品GOOD，壞品NOTGOOD。
　　終究，由操控體系，如PLC指揮某特定設(shè)備履行上述決議計劃，行將好品和壞品經(jīng)過不同的輸出通道分選開來，并在人機界面上顯現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)。