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機械手視覺 將逐漸代替人眼來執行各種測量和判斷

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作者:JZ Editor來源:JZ Robot網址:http://www.2049095.buzz/h-nd-568.html

引言:機械手視覺相信大家在看到視覺這個詞的時候,就能夠聯想到機器視覺這個概念。下面就給大家介紹一下機械手是如何利用機器視覺來完成自動裝配的。


  機器視覺系統就是利用機器代替人眼來作各種測量和判斷。它是計算機學科的一個重要分支,它綜合了光學、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術,涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個領域。圖像處理和模式識別等技術的快速發展,也大大地推動了機器視覺的發展。


  了解機械手視覺系統


  一般來說,機器視覺系統包括了照明系統、鏡頭、攝像系統和圖像處理系統。對于每一個應用,我們都需要考慮系統的運行速度和圖像的處理速度、使用彩色還是黑白攝像機、檢測目標的尺寸還是檢測目標有無缺陷、視場需要多大、分辨率需要多高、對比度需要多大等。


機械手視覺


機械手視覺


  從功能上來看,典型的機器視覺系統可以分為:圖像采集部分、圖像處理部分和運動控制部分。


  機械手視覺系統優點:

  1、非接觸測量,對于觀測者與被觀測者都不會產生任何損傷,從而提高系統的可靠性。

  2、具有較寬的光譜響應范圍,例如使用人眼看不見的紅外測量,擴展了人眼的視覺范圍。

  3、長時間穩定工作,人類難以長時間對同一對象進行觀察,而機器視覺則可以長時間地作測量、分析和識別任務。

  4、機器視覺系統的應用領域越來越廣泛。在工業、農業、國防、交通、醫療、金融甚至體育、娛樂等等行業都獲得了廣泛的應用,可以說已經深入到我們的生活、生產和工作的方方面面。


  視覺機械手工作原理


  機械手視覺硬件主要包括圖像獲取和視覺處理兩部分,而圖像獲取由照明系統、視覺傳感器、模擬-數字轉換器和幀存儲器等組成。機械手視覺通過視覺傳感器獲取環境的二維圖像,并通過視覺處理器進行分析和解釋,進而轉換為符號,讓機械手能夠辨識物體,并確定其位置。


  一個完整的機器視覺系統的主要工作過程如下:

  1、工件定位檢測器探測到物體已經運動至接近攝像系統的視野中心,向圖像采集部分發送觸發脈沖。

  2、圖像采集部分按照事先設定的程序和延時,分別向攝像機和照明系統發出啟動脈沖。

  3、攝像機停止掃描,重新開始新的一幀掃描,或者攝像機在啟動脈沖來到之前處于等待狀態,啟動脈沖到來后啟動一幀掃描。


機械手視覺


機械手視覺


  4、攝像機開始新的一幀掃描之前打開曝光機構,曝光時間可以事先設定。

  5、另一個啟動脈沖打開燈光照明,燈光的開啟時間應該與攝像機的曝光時間匹配。

  6、攝像機曝光后,正式開始一幀圖像的掃描和輸出。

  7、圖像采集部分接收模擬視頻信號通過A/D將其數字化,或者是直接接收攝像機數字化后的數字視頻數據。

  8、圖像采集部分將數字圖像存放在處理器或計算機的內存中。

  9、處理器對圖像進行處理、分析、識別,獲得測量結果或邏輯控制值。

  10、處理結果控制流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。


  從上述的工作流程可以看出,機器視覺是一種比較復雜的系統。因為大多數系統監控對象都是運動物體,系統與運動物體的匹配和協調動作尤為重要,所以給系統各部分的動作時間和處理速度帶來了嚴格的要求。在某些應用領域,例如工業機器人、飛行物體導制等,對整個系統或者系統的一部分的重量、體積和功耗都會有嚴格的要求。


  通過我們上面的介紹,相信大家對于機械手視覺的優點及工作原理都有了一些認識。雖然,目前機械手視覺已經能夠在各大展會上面看到,但是技術應用并不算成熟。不過,相信在工業自動化應用不斷地發展中,機器視覺會越來越普遍,成為自動化應用中能夠代替人們視覺的存在。


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