視覺檢測:計算機學科的分支-中文百科頻道

簡介

機器視覺檢測的特點是提高生産的柔性和自動化程度。在一些不适合于人工作業的危險工作環境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺；同時在大批量工業生産過程中，用人工視覺檢查産品質量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生産效率和生産的自動化程度。而且機器視覺易于實現信息集成，是實現計算機集成制造的基礎技術。

圖像采集

圖像采集卡隻是完整的機器視覺系統的一個部件，但是它扮演一個非常重要的角色。圖像采集卡直接決定了攝像頭的接口：黑白、彩色、模拟、數字等等。

比較典型的是PCI或AGP兼容的捕獲卡，可以将圖像迅速地傳送到計算機存儲器進行處理。有些采集卡有内置的多路開關。例如，可以連接8個不同的攝像機，然後告訴采集卡采用那一個相機抓拍到的信息。有些采集卡有内置的數字輸入以觸發采集卡進行捕捉，當采集卡抓拍圖像時數字輸出口就觸發閘門。

機器選型

在機器視覺系統中，獲得一張高質量的可處理的圖像是至關重要。系統之所以成功，首先要保證圖像質量好，特征明顯，。一個機器視覺項目之所以失敗，大部分情況是由于圖像質量不好，特征不明顯引起的。要保證好的圖像，必須要選擇一個合适的光源。

光源選型基本要素：

對比度：對比度對機器視覺來說非常重要。機器視覺應用的照明的最重要的任務就是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間産生最大的對比度，從而易于特征的區分。對比度定義為在特征與其周圍的區域之間有足夠的灰度量區别。好的照明應該能夠保證需要檢測的特征突出于其他背景。

亮度：當選擇兩種光源的時候，最佳的選擇是選擇更亮的那個。當光源不夠亮時，可能有三種不好的情況會出現。第一，相機的信噪比不夠；由于光源的亮度不夠，圖像的對比度必然不夠，在圖像上出現噪聲的可能性也随即增大。其次，光源的亮度不夠，必然要加大光圈，從而減小了景深。另外，當光源的亮度不夠的時候，自然光等随機光對系統的影響會最大。

魯棒性：另一個測試好光源的方法是看光源是否對部件的位置敏感度最小。當光源放置在攝像頭視野的不同區域或不同角度時，結果圖像應該不會随之變化。方向性很強的光源，增大了對高亮區域的鏡面反射發生的可能性，這不利于後面的特征提取。

好的光源需要能夠使你需要尋找的特征非常明顯，除了是攝像頭能夠拍攝到部件外，好的光源應該能夠産生最大的對比度、亮度足夠且對部件的位置變化不敏感。光源選擇好了，剩下來的工作就容易多了。具體的光源選取方法還在于試驗的實踐經驗。

應用現狀

在國外，機器視覺的應用普及主要體現在半導體及電子行業，其中大概40%-50%都集中在半導體行業。具體如PCB印刷電路：各類生産印刷電路闆組裝技術、設備；單、雙面、多層線路闆，複銅闆及所需的材料及輔料；輔助設施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件；電子封裝技術與設備；絲網印刷設備及絲網周邊材料等。

SMT表面貼裝：SMT工藝與設備、焊接設備、測試儀器、返修設備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑等；再流焊機、波峰焊機及自動化生産線設備。電子生産加工設備：電子元件制造設備、半導體及集成電路制造設備、元器件成型設備、電子工模具。

機器視覺系統還在質量檢測的各個方面已經得到了廣泛的應用，并且其産品在應用中占據着舉足輕重的地位。除此之外，機器視覺還用于其他各個領域。

起步發展至今，已經有20多年的曆史，其功能以及應用範圍随着工業自動化的發展逐漸完善和推廣，其中特别是目前的數字圖像傳感器、CMOS和CCD攝像機、DSP、FPGA、ARM等嵌入式技術、圖像處理和模式識别等技術的快速發展，大大地推動了機器視覺的發展。簡而言之，機器視覺解決方案就是利用機器代替人眼來作各種測量和判斷。