機器視覺檢測技術(shù)的特點及發(fā)展現(xiàn)狀

摘 要：隨著計算機的不斷更新，數(shù)字圖像技術(shù)的飛速發(fā)展，圖像技術(shù)能夠完整的記錄結(jié)構(gòu)位置信息從而復(fù)現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)。視覺測量是一種新的測量技術(shù)，它的特點是髙效、精確、非接觸、遠(yuǎn)距離測量，基于該特點得到了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。目前計算機硬件性價比在持續(xù)的增長，相關(guān)技術(shù)也在逐漸發(fā)展，視覺檢測技術(shù)也能夠很大程度上對傳統(tǒng)測量方法的不足進(jìn)行補充，因此本文簡單介紹機器視覺檢測技術(shù)的特點及發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：機器視覺檢測，圖像技術(shù)，計算機

前言

1 機器視覺檢測技術(shù)的發(fā)展

隨著視覺傳感技術(shù)和圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展，視覺測量技術(shù)己日漸成熟，并逐漸衍生成為一種相對流行的非接觸測量方法[4]。早期的計算機視覺研究主要基于二維技術(shù)，大多系統(tǒng)是采用模式識別的方法完成分類工作。

隨著生理學(xué)家對視覺理論的深入研究，以及計算機視覺研究者對Malr理論框架局限性的進(jìn)一步認(rèn)識，許多研究人員提出了不同的觀點和建議，如美國賓夕法尼亞大學(xué)計算機系的Bajesy提出主動視覺；羅切斯特大學(xué)的Ballade和brown提出活躍視覺；猶大大學(xué)的Thompson提出定性視覺等。根據(jù)計算機視覺研究人員提出的不同觀點和建議能夠獲得到一個綜合的理論框架。

2機器視覺檢測技術(shù)的特點

機器視覺檢測技術(shù)的非接觸性、實時性、靈活性和精確性等特點是傳統(tǒng)的檢測方式無法相對比的。

非接觸性。由于它的非接觸性，使得受檢物體不會產(chǎn)生破壞，從而保證了檢測的可實施性；

實時性。由于計算機視覺利用先進(jìn)的硬件設(shè)備和有效的圖像處理技術(shù)，在處理檢測對象時，速度非常快，通常對一個物品的檢測時間可達(dá)到幾百毫秒；

靈活性。圖像處理方法有很多種，圖像的存儲也很便捷，計算機視覺檢測系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境的不同進(jìn)行配置，以滿足用戶的要求，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)檢測的遠(yuǎn)程操作，提高檢測的靈活性；

精確性。計算機視覺技術(shù)對被檢測的物品實行高精度檢測，一般產(chǎn)品的檢測是由人的肉眼完成的，由于這種檢測方法受影響因素過多。形成一個服務(wù)層，服務(wù)層之間粘貼在一起，彼此通過公共接口調(diào)用實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理。服務(wù)層不僅可以滿足業(yè)務(wù)需求的建設(shè)項目，同時可以提供第三方制度建設(shè)對未來的業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)訪問，大大降低成本的新JT發(fā)送應(yīng)用程序系統(tǒng)，同時，促進(jìn)機器視覺檢測技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、一致性和一致性。

3 機器視覺檢測技術(shù)的應(yīng)用

3.1 工業(yè)產(chǎn)品的檢測

在工業(yè)產(chǎn)品的檢測當(dāng)中，機器視覺檢測技術(shù)被廣泛的運用。因為在生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中人的肉眼對于各個產(chǎn)品的細(xì)節(jié)以及零部件很難做到科學(xué)完整的判斷，但是機器視覺區(qū)別于人的肉眼具有精確分析的這一功能，因此，能夠在流水線操作當(dāng)中對產(chǎn)品檢驗以及各個零件的識別作出完全無誤的判斷。首先可以通過對產(chǎn)品外形的判斷來檢驗產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)，然后把那些不合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品直接淘汰，從而提高整個產(chǎn)品的質(zhì)量。其次，結(jié)合機器視覺的技術(shù)，也能夠有效的提供該類產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。目前在國內(nèi)的眾多制造業(yè)產(chǎn)品當(dāng)中，包括汽車飛機輪船等視覺檢測技術(shù)都已經(jīng)廣泛的運用在這些工具的車底車身船體船身總的規(guī)模尺寸檢測上，這樣就大大的提高了這些工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)效率，從而也提升了國民經(jīng)濟發(fā)展的重要的水平

3.2 監(jiān)視及識別

3.2.1構(gòu)建數(shù)據(jù)庫

在傳統(tǒng)的面向報表的思路上采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)平臺，通過面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)能使專家系統(tǒng)具有良好的開放性核適應(yīng)性。能夠方便快捷的對新功能，新設(shè)備以及屬性進(jìn)行增減，拓補結(jié)構(gòu)、層次清晰，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)、程序具有很好的適應(yīng)性，對于新屬性等的添加不需要增加程序內(nèi)容，只需要增加字段或者模塊就可以實現(xiàn)拓補，這種良好的適應(yīng)性能夠增加專家系統(tǒng)的生命力。

3.2.2專家系統(tǒng)的可視化功能

可視化能夠清新明確反映通信狀況，結(jié)合圖形顯示的相關(guān)技術(shù)，引入拓補數(shù)據(jù)庫的概念，實現(xiàn)圖形網(wǎng)絡(luò)拓補。

3.2.3引入軌道交通通信設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)據(jù)庫的建立是需要標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定并實施的，只有建立標(biāo)準(zhǔn)的表述方式才能建立標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫，標(biāo)準(zhǔn)的表述方法才能實現(xiàn)拓補數(shù)據(jù)庫，從而確定數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的建立能夠保證系統(tǒng)建設(shè)的效率和速度，才能體現(xiàn)專家系統(tǒng)的規(guī)范性。這是專家系統(tǒng)實現(xiàn)的表述功能的保障。另外如果條件或者相關(guān)技術(shù)允許的情況下，將對專家系統(tǒng)的軟件和數(shù)據(jù)庫個部分功能進(jìn)一步完善，并軌道交通系統(tǒng)系統(tǒng)其它管理系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試和仿真。減輕管理人員的負(fù)擔(dān)，提高軌道交通系統(tǒng)管理的效率，使通信系統(tǒng)資源充分利用。

3.3 三維場景建模與顯示

機器視覺還具有一個重要的功能，就是能夠建立有效的三維場景建模和顯示，這一功能能夠模擬出產(chǎn)品或物體的一種運動狀態(tài)，從而能夠推算極有可能發(fā)生的變化與狀態(tài)。在構(gòu)建三維場景建模的過程當(dāng)中，通常是通過三維計算機動畫虛擬現(xiàn)實以及計算機輔助設(shè)備一些關(guān)鍵技術(shù)配合而成。在根據(jù)現(xiàn)有的現(xiàn)成的社會場景或自然場景的過程當(dāng)中，通過復(fù)雜的計算機計算過程，構(gòu)建有效的物體模型和數(shù)據(jù)通，通過立體視覺效果的變化，通過機器視覺的作用，從而把圖像當(dāng)中的一些數(shù)據(jù)實行三文化的操作，將二維平面轉(zhuǎn)為三維立體，利用計算機技術(shù)實現(xiàn)整個三維場景構(gòu)建。這種模式不僅能夠有效的為人們了解產(chǎn)品的外觀各方面的數(shù)據(jù)，也能夠促進(jìn)人們將產(chǎn)品進(jìn)一步深化和推進(jìn)其動態(tài)發(fā)展。目前在水下無人探測器的工作當(dāng)中就有效地發(fā)揮了三維場景建模這一功能，這種功能發(fā)揮其重要的導(dǎo)航作用，也是需要依賴于計算機水平的

4 小結(jié)

通過上述研究，我們不難發(fā)現(xiàn)，在機器視覺系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用的過程當(dāng)中，需要有效的提高其智能自動化的水平，才能夠有效提高系統(tǒng)的整體應(yīng)用能力。伴隨著當(dāng)今社會的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，計算機系統(tǒng)不斷的提升，機器視覺系統(tǒng)也伴隨著計算機技術(shù)水平的不斷創(chuàng)新而發(fā)展，在人們的生活當(dāng)中產(chǎn)生了不可替代的作用。還有很多地方需要改進(jìn)完善，另外，在設(shè)計與實現(xiàn)部分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次不夠清晰，如何根據(jù)各部門之間不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量實行動態(tài)的分配系統(tǒng)資源等問題還有待解決。

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作者簡介：

車韋亮，池州學(xué)院機電工程學(xué)院15級，機械設(shè)計制造及其自動化本科生.