機(jī)器人視覺，什么是工業(yè)機(jī)器人的視覺系統(tǒng)

來源：整理時(shí)間：2024-08-25 05:49:08 編輯：智能門戶手機(jī)版

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1，什么是工業(yè)機(jī)器人的視覺系統(tǒng)
2，工業(yè)機(jī)器人的視覺系統(tǒng)由哪些部分
3，機(jī)器人的各種感覺是從哪里來的
4，機(jī)器人視覺是什么
5，機(jī)器視覺系統(tǒng)的簡介
6，如何學(xué)習(xí)機(jī)器人視覺處理

1，什么是工業(yè)機(jī)器人的視覺系統(tǒng)

機(jī)器視覺系統(tǒng)的目得就是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品（即光源、鏡頭、相機(jī)、采集卡）將被拍攝的目標(biāo)轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，傳送給機(jī)器視覺軟件（即圖像處理系統(tǒng)），來代替人眼的測量、檢測和判斷。其原理是由計(jì)算機(jī)、圖像處理器以及相關(guān)設(shè)備來模擬人的視覺行為，完成得到人的視覺系統(tǒng)所得到的信息

什么是工業(yè)機(jī)器人的視覺系統(tǒng)

2，工業(yè)機(jī)器人的視覺系統(tǒng)由哪些部分

機(jī)器視覺系統(tǒng)就是利用機(jī)器代替人眼來作各種測量和判斷。它是計(jì)算科的一個(gè)重要分支，它綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到計(jì)算機(jī)、圖像處理、模式識(shí)別、人工智能、信號(hào)處理、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。圖像處理和模式識(shí)別等技術(shù)的快速發(fā)展，也大大地推動(dòng)了機(jī)器視覺的發(fā)展。

工業(yè)機(jī)器人的視覺系統(tǒng)由哪些部分

3，機(jī)器人的各種感覺是從哪里來的

相當(dāng)多的機(jī)器人是有感覺的，只是它的感覺不像人那樣豐富。機(jī)器人身上安裝了許多傳感器，來自外部的信息，由傳感器傳給機(jī)器人體內(nèi)的計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)處理、綜合，隨后，機(jī)器人就變得有感覺了。人依靠感覺器官來感覺周圍的事物，人有視覺、聽覺、嗅覺、觸覺和味覺等，能感知距離，感覺冷暖、酸甜苦辣等。視覺對信息的采集最為重要，有人作過調(diào)查，在一般場合下，超過80％的信息是由眼睛獲取的。那么機(jī)器人有沒有感覺呢？其實(shí)，相當(dāng)多的機(jī)器人是有感覺的，只是它的感覺不像人那樣豐富。機(jī)器人身上安裝了許多傳感器，來自外部的信息，由傳感器傳給機(jī)器人體內(nèi)的計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)處理、綜合，隨后，機(jī)器人就變得有感覺了。比如：它有距離的感覺，有力氣大小的感覺，能識(shí)別物體和顏色，能懂得冷暖……世界上最早把傳感器應(yīng)用于機(jī)器人的是美國的科技人員，當(dāng)時(shí)他們在一臺(tái)機(jī)器人身上安裝了接觸傳感器，使機(jī)器人具有接觸的感覺，在計(jì)算機(jī)的控制下能夠撿起不同的物體，這在20世紀(jì)60年代初可算是不小的突破。傳感器技術(shù)是一種專門的學(xué)科，與計(jì)算機(jī)信息處理結(jié)合起來，就發(fā)展成機(jī)器人的傳感技術(shù)。例如，機(jī)器人的視覺傳感就是利用一種電視攝像機(jī)或一種電荷耦合器件對觀測的物體進(jìn)行掃描，把畫面的反射光線的強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，隨后就能提取所需的信息。于是，裝有視覺傳感器的機(jī)器人就能識(shí)別物體，對零件進(jìn)行分類，對產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。裝兩臺(tái)攝像機(jī)的機(jī)器人還可有立體的感覺。一般使用較多的傳感器有視覺傳感器、觸覺傳感器、位移傳感器、氣敏傳感器、力敏傳感器、光敏傳感器、聲敏傳感器等等。對于從事特殊工作的機(jī)器人還可配置更多的傳感器，如紅外傳感器、激光測距裝置、語音識(shí)別系統(tǒng)等。有了這些特殊的裝置，機(jī)器人就能在漆黑的夜幕中觀測景物，在煙霧彌漫的環(huán)境中尋找急待援助的幸存者，在海底看清遠(yuǎn)處的物體……現(xiàn)在已經(jīng)研制出裝有120個(gè)接觸傳感器的靈巧的機(jī)器人手，它準(zhǔn)確抓取物體的能力可與人的手相媲美。機(jī)器人就是靠這么多先進(jìn)的傳感器從周圍的環(huán)境和物體中獲取感覺的。有了這些傳感器，機(jī)器人就有了“火眼金睛”、“千里眼”和“順風(fēng)耳”。

機(jī)器人的各種感覺是從哪里來的

4，機(jī)器人視覺是什么

首先來闡述一下，我們?yōu)槭裁匆脵C(jī)器人視覺技術(shù)來識(shí)別“二維碼”。其實(shí)大家都不知道二維碼的由來，但是大家肯定都知道去超市買東西最后結(jié)賬的時(shí)候，會(huì)有機(jī)器掃描物品上的條形碼然后顯示價(jià)格。條形碼就相當(dāng)于一維條形碼，只有x軸有視覺識(shí)別系統(tǒng)能識(shí)別的出來的二進(jìn)制編碼；二維碼又稱二維條碼，是它里面黑白相間的小方塊其實(shí)已經(jīng)被換算成二進(jìn)制編碼，而且是x、y軸都有相應(yīng)的換算，然后才可以被機(jī)器在線檢測到。到這邊大家大概知道了機(jī)器是如何識(shí)別二維碼的了吧，但是這才算是機(jī)器人視覺的初級(jí)技術(shù)，在蘇州機(jī)器視覺檢測領(lǐng)域，現(xiàn)在的程度是我們不需要將被識(shí)別的物體換算成二進(jìn)制編碼。力泰科技正在做的就是設(shè)計(jì)視覺識(shí)別系統(tǒng)，能夠直接接收人類所看到的物體，進(jìn)而理解并分析，然后系統(tǒng)自己就會(huì)將識(shí)別到的物體轉(zhuǎn)換成結(jié)果輸出到用戶的需求?？矗∵@就是機(jī)器人視覺強(qiáng)大的功能，未來這項(xiàng)技術(shù)會(huì)運(yùn)用到各行各業(yè)中，尤其是鍛造工業(yè)，可以替代工人體驗(yàn)艱苦的環(huán)境。

1、單目視覺是無法準(zhǔn)確獲得深度信息的，即他只能得到平面信息。不能得到立體信息。深度信息，不一定指目標(biāo)到相機(jī)之間的距離，也可以反應(yīng)其它的信息，如某個(gè)物體的百度、相對位置之類的。不過一定都是跟光軸方向的深度有關(guān)。單目視覺可以測量距離，是指測量水平寬或水平高上的距離，與相機(jī)、鏡頭的光軸是垂直的平面上的距離測量。其實(shí)你可以不用超聲波測距，現(xiàn)在雙目視覺也在應(yīng)用于實(shí)踐，可以考慮使用雙目視覺測量立體信息。2、得到信息，如果是避障的話，主要就是指輪廓、寬、高，寬可能更重要些，因?yàn)橹灰懊嬗袞|西，需要繞開，要繞多遠(yuǎn)，只需要有輪廓就可以了，其它的信息是不需要的。當(dāng)然也可以獲得其它信息，如顏色、類別等。3、看需要，像圖像增強(qiáng)、灰度化、濾波、二值化等，都是屬于預(yù)處理，如果圖像效果好，可以不需要。而邊緣查找、模式匹配、幾何匹配、圓、直線、粒子分析、字符識(shí)別、顏色識(shí)別等，是特征提取類的，不一定所有的都會(huì)用，選擇你自己需要的用即可。4、標(biāo)定，如果僅僅只是為了處理數(shù)據(jù)，不標(biāo)定也可以，這樣出來的數(shù)據(jù)只是以像素為單位的；一般人們可能不太好理解像素，因此需要轉(zhuǎn)換成世界坐標(biāo)，這樣是為了便于人們理解距離到底有多少。如一個(gè)物體寬1000像素，高750像素。這樣人們可能比較難理解，而其世界坐標(biāo)可能是長100mm、寬75mm，這樣像素坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)第的轉(zhuǎn)換當(dāng)量就為100mm/1000pixel=0.1mm/pixel，其它再測量得到某個(gè)像素值時(shí)，只需要乘以這個(gè)當(dāng)量，就可以得到世界坐標(biāo)了。

5，機(jī)器視覺系統(tǒng)的簡介

視覺系統(tǒng)就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分 CMOS 和CCD 兩種）將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動(dòng)作。是用于生產(chǎn)、裝配或包裝的有價(jià)值的機(jī)制。它在檢測缺陷和防止缺陷產(chǎn)品被配送到消費(fèi)者的功能方面具有不可估量的價(jià)值。機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)?？梢栽谧羁斓纳a(chǎn)線上對產(chǎn)品進(jìn)行測量、引導(dǎo)、檢測、和識(shí)別，并能保質(zhì)保量的完成生產(chǎn)任務(wù)。

ccd機(jī)器視覺系統(tǒng)1、導(dǎo)航定位：視覺定位要求機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)快速準(zhǔn)確地找到零件并確定其位置，并利用機(jī)器視覺檢測定位材料，引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確掌握。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域中，器件需要根據(jù)機(jī)器視覺的位置信息進(jìn)行調(diào)整，拾取芯片并準(zhǔn)確綁定，這是視覺定位在機(jī)器視覺檢測行業(yè)中最基本的應(yīng)用。2，外觀測試：測試生產(chǎn)線產(chǎn)品沒有質(zhì)量問題，這一環(huán)節(jié)也是最重要的環(huán)節(jié)，以取代人工。機(jī)器視覺測試涉及到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。其主要檢測有尺寸檢測、瓶體外觀缺陷檢測、瓶肩缺陷檢測、瓶口檢測等。3、高精度的檢測：部分產(chǎn)品精度高，達(dá)到0.01 ~ 0.02m甚至u級(jí)。機(jī)器不能檢測到人眼。4、識(shí)別：利用機(jī)器視覺檢測、圖像處理、分析和理解，識(shí)別各種模式的目標(biāo)和物體。這些數(shù)據(jù)可以追溯和收集，廣泛應(yīng)用于汽車、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能機(jī)器人出現(xiàn)在生產(chǎn)和生活中。智能工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)作為智能工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的一個(gè)重要子系統(tǒng)，越來越受到人們的重視。行業(yè)分析，隨著機(jī)器視覺檢測技術(shù)的發(fā)展，新產(chǎn)業(yè)在未來的應(yīng)用可能會(huì)出現(xiàn)。大量的工業(yè)生產(chǎn)可能是物流業(yè)，尤其是三維視覺。公務(wù)員需要更多經(jīng)驗(yàn)。難點(diǎn)在于環(huán)境的大變化性和算法的高冗余性。民用產(chǎn)品主要來自消費(fèi)產(chǎn)品。隨著社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，中國的工業(yè)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。經(jīng)過長時(shí)間積累的機(jī)器視覺檢測市場，我國出現(xiàn)了一些具有一定實(shí)力的視覺檢測設(shè)備制造商。比如：廣東嘉銘智能科技有限公司有限公司成立于1992年。集研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、服務(wù)于一體的高新科技企業(yè)。

6，如何學(xué)習(xí)機(jī)器人視覺處理

這個(gè)感覺是從論壇上大家所問的問題得出來的。因?yàn)?。在論壇中看到不少朋友所問的問題，是相當(dāng)可笑的。說可笑并非指所提問題過于簡單幼稚，而是所問的問題一看就是從書本上抄來的，而不是在實(shí)際情況下所遇到的。換句話說，論壇中的朋友大多只是在紙上談兵，極少有人真正自已動(dòng)手開發(fā)視覺系統(tǒng)。這樣說是因?yàn)樽约焊汩_發(fā)的人絕對問不出某些奇怪問題來的。往深了說一點(diǎn)，好象國內(nèi)的朋友們只喜歡啃書本，并不愿意(也可能是懶得)動(dòng)手。一句話，國外機(jī)器視覺發(fā)展到今天，已經(jīng)可以清清楚楚分為三個(gè)部分： 1，底層開發(fā)部分。 2，二次開發(fā)部分。3，最終使用部分。于是在國外，從事這一行業(yè)的人現(xiàn)在也就可以簡單而清楚地分成三種人： 1，底層開發(fā)的人(從事底層開發(fā)工作的人)。2，二次開發(fā)的人(從事二次開工作的人)。3，使用及操作機(jī)器視覺系統(tǒng)的人(從事最終使用工作的人)。第一類人。就是我們常說的，開發(fā)通用視覺系統(tǒng)(如：DVT，西門子，歐姆龍，EVISION，COGNEX等等)的開發(fā)人員，也就是DVT，COGNEX這些公司開發(fā)部的技術(shù)職工。第二類。就是大家所說的OEM用戶。是專門用第一類人所開發(fā)出的系統(tǒng)，給第三類人搞二次開發(fā)，開發(fā)各種專為第三類人所用的系統(tǒng)。第三類人，就是用戶(enduser)。這類人是真正將機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中的人，他們不僅在各自的行業(yè)中使用種種已經(jīng)開發(fā)成型的機(jī)器視覺系統(tǒng)。而且負(fù)責(zé)對各類系統(tǒng)進(jìn)行測試及評估。舉個(gè)實(shí)際例子，這里有不少朋友問過這類問題：如何檢測某一工件；檢測光盤表面的系統(tǒng)該如何配置CCD相機(jī)、鏡頭及燈源等。問這些問題的朋友應(yīng)該算是第三類人。他們公司要他們尋找一個(gè)系統(tǒng)可以用來檢測本公司的產(chǎn)品。但由于第一類人所開發(fā)的，只是通用的系統(tǒng)以及視覺系統(tǒng)開發(fā)工具的軟件包。并沒有哪家公司專門開發(fā)一套系統(tǒng)來檢測光盤或是某種特定的工件。所以，這些朋友就應(yīng)該來找我，因?yàn)槲沂堑诙惾?。我的工作就是，專門用DVT，EVISION，COGNEX等的視覺卡，以及視覺系統(tǒng)開發(fā)工具軟件包為他們專門開發(fā)一套他們所需要的光盤檢測系統(tǒng)或是工件檢測系統(tǒng)。繞了老大一圈，其實(shí)要說的問題就是一個(gè)----我所發(fā)現(xiàn)的問題：這里80%以上朋友把自己的身分混淆了，越俎代庖。不客氣的說，目前國內(nèi)搞這行的朋友似乎都有些好高騖遠(yuǎn)。不少從事第二部分工作朋友(搞二次開發(fā)的第二類人)對于機(jī)器視覺有關(guān)知識(shí)的了解，尚不如國外第三類人的知識(shí)水平(我是從大家所問的問題感覺到的)。而國內(nèi)第三類朋友知識(shí)水平就更可想而知?？墒瞧婀值氖?，每個(gè)人所問的卻都是第二類人要問的，有些甚至是一類人才會(huì)問的問題。好象，機(jī)器視覺是個(gè)十分簡單的技術(shù)，憑大家隨便問幾個(gè)“關(guān)鍵性”的問題，再由所謂的“專家”三言兩語的回答一下。大家就一夜之間都可以自己搞底層開發(fā)，成第一類人了。要成為第一類人，又分硬件及軟件兩種。要對自己所負(fù)責(zé)的這個(gè)模塊非常了解，搞軟件要知道算法及運(yùn)行速度；搞硬件要明白公司所選用芯片的特點(diǎn)等等。同時(shí)還要清楚對手公司的優(yōu)缺點(diǎn)以及機(jī)器視覺這一行的種種動(dòng)態(tài)和最新技術(shù)?？偨Y(jié)一下。這三種人相比，第一類人一定要專業(yè)，對機(jī)器視覺的某一領(lǐng)域非常非常了解；第二類人雖比不上第一類人那么專業(yè)，但更加全面；第三類人更熟悉各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)公司(第二類人)的優(yōu)缺點(diǎn)。現(xiàn)在大家可以看得出，機(jī)器視覺發(fā)展到今天，其分工已經(jīng)越來越細(xì)，每個(gè)部分的工作其實(shí)是很難相互取代的。大家不要以為第三類人就比第一類人低一等，這是一個(gè)錯(cuò)誤的等級(jí)概念。我本人過去曾屬于第一類人，現(xiàn)在作的是第二類工作。而我的幾個(gè)“師弟師妹”(當(dāng)初曾一起作第一類人時(shí)的同事)現(xiàn)在就在干第三類工作。大家別小看第三類工作，以為這是小兒科，你能真作好這一行也不是很容易。畢竟這也是一門行當(dāng)也是一個(gè)飯碗！另外，以我個(gè)人來看：以國內(nèi)現(xiàn)在機(jī)器視覺的水平，對于那些想作第一類人的朋友我在這里勸一句：還是算了吧。國內(nèi)的機(jī)器視覺水平打根子上就差，您還打算搞底層？算法本身都是抄人家的，就只能和對手拼程序的寫法了。不過我覺得那更沒戲。這樣說我絕沒有看不起初學(xué)者的意思。我說過：所問的問題再簡單，我都不會(huì)笑話你。對于每樣事物我們都是從無知開始的。但是，對于那些極不實(shí)際的好高騖遠(yuǎn)的問題，我還是要說，希望大家踏實(shí)下來，戒浮躁，從最基本地學(xué)起----先確定自己的身份。