基于計算機的視覺檢測技術(shù)的原理及應(yīng)用研究

摘 要：基于圖像處理和計算機視覺檢測技術(shù)具有十分顯著的優(yōu)越性，尤其是其具有智能化、快速性等特點，在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，基于計算機的視覺檢測技術(shù)更是得到了廣泛的關(guān)注和重視。隨著計算機的普及以及一系列相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，人們會更多的借助于計算機、傳感器等設(shè)備繼續(xù)擰視覺信息的捕捉和處理。以下，筆者立足于我國計算機視覺檢測技術(shù)的發(fā)展情況，就該技術(shù)的原理以及其應(yīng)用領(lǐng)域等方面加以簡單的介紹。

關(guān)鍵詞：計算機；視覺檢測技術(shù)；原理；應(yīng)用

中圖分類號：TP391.41

受到CIMS的推動和影響，諸多企業(yè)的發(fā)展趨勢逐步趨向于個性化以及自動化，這種大的發(fā)展趨勢間接的對我國的計算機輔助技術(shù)提出了更高的要求，計算機相關(guān)技術(shù)的發(fā)展面臨著更加嚴峻的挑戰(zhàn)。就現(xiàn)階段分析來看，計算機輔助檢測技術(shù)在現(xiàn)代諸多企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著柔性制造系統(tǒng)的不斷進步與發(fā)展，驅(qū)動圖像處理軟件、現(xiàn)場總線技術(shù)的日趨成熟，檢測系統(tǒng)的靈敏性、智能化特點愈發(fā)受到人們的關(guān)注，在這種大的發(fā)展趨勢之下，計算機視覺檢測技術(shù)得到了較快的發(fā)展?；谟嬎銠C視覺系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場監(jiān)控、工況監(jiān)視等諸多環(huán)境之中。

1 關(guān)于對視覺技術(shù)的相關(guān)研究

1.1 基于計算機的視覺檢測技術(shù)的原理分析和探究

圖像技術(shù)主要指的就是通過各種途徑所實現(xiàn)的對圖像的獲取以及進一步的深入加工和處理技術(shù)。根據(jù)視覺檢測技術(shù)的抽象程度以及對圖像處理方式的不同，可以大致將圖像的處理和加工技術(shù)劃分為三個最主要的層次，這三個層次分別是圖像的加工處理、圖像的分析以及對于圖像的理解。將這三個層次進行進一步的結(jié)合，便是圖像工程。計算機視覺檢測技術(shù)是一門新興的計算機檢測技術(shù)，該技術(shù)建立在對計算機視覺研究的基礎(chǔ)之上，吸收和借鑒相關(guān)的研究成果，借助于傳感器來實施三維測量，進而有效獲得被測物體的空間具體位置信息，故而可以很好的滿足當(dāng)代制造業(yè)的發(fā)展需求。區(qū)別于一般的圖像處理系統(tǒng)，計算機視覺檢測技術(shù)所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)信息更為精準(zhǔn)和迅速，其環(huán)境適應(yīng)性更強。

基于計算機的視覺檢測技術(shù)注重計算理論的輔導(dǎo)作用，以應(yīng)用為目標(biāo)進行視覺技術(shù)分析。自上世紀七十年代以來，我國關(guān)于對計算機視覺檢測技術(shù)的研究又取得了顯著的進步，并且逐步邁入更為實質(zhì)性的研究階段，在該階段中，逐步開始從通過從多個角度（諸如光學(xué)角度、生理學(xué)角度以及投影射影角度等等）對其成像問題加以分析。以Marr為代表的專家更是建立了一些一般性的視覺性處理模型來輔助該技術(shù)的研究。

1.2 視覺檢測技術(shù)中傳感器的作用

在計算機的控制下配有相關(guān)的視覺檢測系統(tǒng)，在該視覺檢測系統(tǒng)中，主要有三個主要方面的主要作用：第一，對于視覺傳感器模型的分析以及確定；第二，進行圖像數(shù)據(jù)分散與整理的相關(guān)工作；第三，CAD模型的建立。傳感器的主要作用就是對測量棒材的多個截面進行分析，將所收集得到的數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像采集卡采集后，傳到相關(guān)的圖像處理系統(tǒng)中，進而進一步輔助準(zhǔn)確的模型的建立。

2 基于計算機的視覺檢測技術(shù)的應(yīng)用研究分析

2.1 基于計算機的視覺檢測技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r研究

在研究的初步階段，相關(guān)技術(shù)人員借助于數(shù)字化的圖像處理技術(shù)，主要就是為了進一步提高所獲得的數(shù)字照片的清晰度和質(zhì)量要求，進而更為精準(zhǔn)、科學(xué)、規(guī)范的對照片所提供的信息加以辨別，為航空衛(wèi)星圖片的讀取、識別和分類做準(zhǔn)備。在這一系列的視覺工作中，其中最為主要和常見的工作主要是包括分類、識別判讀以及三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。

基于計算機的視覺檢測技術(shù)借助于對計算機視覺技術(shù)，將所獲得的被觀察物品的相關(guān)信息加以信號轉(zhuǎn)換，并傳遞給圖像處理系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)通過甄別和判斷不同照片像素的分布和亮度等訊息，將其進一步轉(zhuǎn)換成為數(shù)字化信號，接下來由計算機的圖像系統(tǒng)抽出符合目標(biāo)特征的信號加以運算，對下一步的設(shè)備動作加以決定和執(zhí)行。

就現(xiàn)階段而言，我國的計算機視覺檢測技術(shù)系統(tǒng)在諸多領(lǐng)域均有所應(yīng)用，最為典型的領(lǐng)域諸如醫(yī)學(xué)的輔助診斷、機器人的感應(yīng)系統(tǒng)、智能化的人機接口等均是建立在該技術(shù)的基礎(chǔ)之上。借助于計算機視覺技術(shù)這一手段，可以有效提高對產(chǎn)品檢測的效率，提高精準(zhǔn)度，這種新型的視覺檢測技術(shù)相比較于傳統(tǒng)的人眼在流水線上的跟進，其具有顯著的優(yōu)越性，其獲取測量結(jié)構(gòu)迅速、檢測結(jié)果可以直接被觀察、可以進行自動識別以及定位準(zhǔn)確和實時性的特點，這就很好的避免了由于人的一些主觀性因素所導(dǎo)致的誤差出現(xiàn)。

二十世紀以來，基于生物特性的計算機視覺檢測技術(shù)得到了空前的發(fā)展，具體表現(xiàn)在人臉識別、生硬識別、指紋識別以及虹膜的識別中，形式日趨靈活和復(fù)雜多變。借助于計算機的視覺檢測技術(shù)，可以有效對用戶的身份進行鑒定和識別、判定用戶的特殊信息等。除此之外，還可以將基于計算機的視覺識別技術(shù)逐步推廣到其他領(lǐng)域，如海關(guān)的安全檢查以及出口、入口的安全控制等領(lǐng)域。

2.2 基于計算機的視覺檢測技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用分析

2.2.1 數(shù)碼相機中所采用的圖像采集技術(shù)

視覺檢測技術(shù)的一個顯著特點就是有效提高了生產(chǎn)的柔性和自動化程度，本世紀以來，數(shù)碼相機憑借其高分辨率，快速成像、顯像，功能豐富多變以及性價比較高的特定風(fēng)靡全球，逐步取代了傳統(tǒng)的照相機，傳統(tǒng)的照相機主要采用的是CCD 攝像頭，其主要的核心及時采集卡，顯然這種采集系統(tǒng)已經(jīng)逐步落后于時代發(fā)展的腳步，現(xiàn)已逐步被淘汰。

2.2.2 微文字識別系統(tǒng)的相關(guān)研發(fā)和設(shè)計

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，大規(guī)模集成電路得到了較快的進步，基于計算機的視覺檢測系統(tǒng)的成本得到了極大的降低，基于計算機視覺檢測技術(shù)的微文字識別系統(tǒng)的研發(fā)也被提到了日程中來。微文字識別系統(tǒng)的處理芯片大多是借助于數(shù)字信號處理芯片來實現(xiàn)圖像的識別，進而借助先進的語音合成技術(shù)將朗讀變?yōu)榭赡?。此外，為了便于使用，該系統(tǒng)的體積被盡可能的縮小，并且可根據(jù)美觀度和實用性等設(shè)計為各種形狀。

2.2.3 特殊用紙水印在線檢測系統(tǒng)

基于計算機的視覺檢測技術(shù)可以在某一特定領(lǐng)域代替人的主觀判斷，諸如水印質(zhì)量的自動檢測方面。區(qū)別于普通的工作人員，計算機可以實現(xiàn)長時間工作，對于誤差范圍的控制可以通過設(shè)置等實現(xiàn)，而且在計算機執(zhí)行任務(wù)期間，所受到的客觀和主觀因素相對較少，這就極大程度上避免了由于人的因素所導(dǎo)致的失誤性操作，進而有效提高了工作效率以及檢測的精準(zhǔn)度。這一優(yōu)點，在水印質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的認定中具有十分重要的意義和作用，通過研發(fā)一定的程序和軟件，可以制定出一套操作性強、權(quán)威性較高的水印清晰度量化標(biāo)準(zhǔn)。

3 基于計算機的視覺檢測技術(shù)的發(fā)展展望

綜合分析來看，計算機視覺檢測技術(shù)現(xiàn)已有大約四十年的歷史，作為一種新興的檢測技術(shù)，該技術(shù)的顯著優(yōu)越性不言而喻，該檢測技術(shù)以其高精度、反應(yīng)靈敏迅速、智能化、自動化等特點被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域和行業(yè)之中，并取得了顯著的成，可以說，該技術(shù)具有十分廣闊的發(fā)展前景。但是，不可否認，基于計算機的視覺檢測技術(shù)并不是十分的成熟，在其設(shè)計和研發(fā)過程中仍然存在著諸多不足，而且視覺檢測技術(shù)是一項設(shè)計到心理、生理等多方面知識的復(fù)雜性技術(shù)，涉及領(lǐng)域眾多，更強大功能的實現(xiàn)需要人類知識的不斷拓展和延伸，因此，必須意識到該檢測技術(shù)發(fā)展道路上的困難和挑戰(zhàn)。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，經(jīng)濟的發(fā)展對于新技術(shù)的研發(fā)提出了更高的挑戰(zhàn)，再者由于廣大人民群眾生活質(zhì)量的不斷提高，對于生活水平也有了進一步的認識和了解?；谟嬎銠C的視覺檢測技術(shù)的研發(fā)和進步，無疑更好推動了高速發(fā)展的經(jīng)濟，不斷滿足了人民群眾日益提高生活需求。由此來看，深入對視覺檢測技術(shù)的研究和探究無疑具有十分重要的作用，筆者衷心希望，以上關(guān)于對我國基于計算機的視覺檢測技術(shù)的相關(guān)探究能夠被相關(guān)負責(zé)人合理的吸收和采納，進而更好的推動科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和進步，推動經(jīng)濟的不斷進步與發(fā)展。

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作者單位：麗水市人力社保信息中心，浙江麗水 323000