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機器人視覺，什么是工業(yè)機器人的視覺系統(tǒng)

來源：整理 時間：2024-08-25 05:49:08 編輯：智能門戶 手機版

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1，什么是工業(yè)機器人的視覺系統(tǒng)

機器視覺系統(tǒng)的目得就是通過機器視覺產(chǎn)品（即光源、鏡頭、相機、采集卡）將被拍攝的目標(biāo)轉(zhuǎn)換為圖像信號，傳送給機器視覺軟件（即圖像處理系統(tǒng)），來代替人眼的測量、檢測和判斷。其原理是由計算機、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)機器人的視覺系統(tǒng)

2，工業(yè)機器人的視覺系統(tǒng)由哪些部分

機器視覺系統(tǒng)就是利用機器代替人眼來作各種測量和判斷。它是計算科的一個重要分支，它綜合了光學(xué)、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術(shù)，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(lǐng)域。圖像處理和模式識別等技術(shù)的快速發(fā)展，也大大地推動了機器視覺的發(fā)展。

工業(yè)機器人的視覺系統(tǒng)由哪些部分

3，機器人的各種感覺是從哪里來的

相當(dāng)多的機器人是有感覺的，只是它的感覺不像人那樣豐富。機器人身上安裝了許多傳感器，來自外部的信息，由傳感器傳給機器人體內(nèi)的計算機，由計算機處理、綜合，隨后，機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。那么機器人有沒有感覺呢？其實，相當(dāng)多的機器人是有感覺的，只是它的感覺不像人那樣豐富。機器人身上安裝了許多傳感器，來自外部的信息，由傳感器傳給機器人體內(nèi)的計算機，由計算機處理、綜合，隨后，機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)用于機器人的是美國的科技人員，當(dāng)時他們在一臺機器人身上安裝了接觸傳感器，使機器人具有接觸的感覺，在計算機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，與計算機信息處理結(jié)合起來，就發(fā)展成機器人的傳感技術(shù)。例如，機器人的視覺傳感就是利用一種電視攝像機或一種電荷耦合器件對觀測的物體進行掃描，把畫面的反射光線的強度轉(zhuǎn)化為電信號，送入計算機進行處理，隨后就能提取所需的信息。于是，裝有視覺傳感器的機器人就能識別物體，對零件進行分類，對產(chǎn)品進行檢驗。裝兩臺攝像機的機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、語音識別系統(tǒng)等。有了這些特殊的裝置，機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個接觸傳感器的靈巧的機器人手，它準(zhǔn)確抓取物體的能力可與人的手相媲美。機器人就是靠這么多先進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，機器人就有了“火眼金睛”、“千里眼”和“順風(fēng)耳”。

機器人的各種感覺是從哪里來的

4，機器人視覺是什么

首先來闡述一下，我們?yōu)槭裁匆脵C器人視覺技術(shù)來識別“二維碼”。其實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)賬的時候，會有機器掃描物品上的條形碼然后顯示價格。條形碼就相當(dāng)于一維條形碼，只有x軸有視覺識別系統(tǒng)能識別的出來的二進制編碼；二維碼又稱二維條碼，是它里面黑白相間的小方塊其實已經(jīng)被換算成二進制編碼，而且是x、y軸都有相應(yīng)的換算，然后才可以被機器在線檢測到。到這邊大家大概知道了機器是如何識別二維碼的了吧，但是這才算是機器人視覺的初級技術(shù)，在蘇州機器視覺檢測領(lǐng)域，現(xiàn)在的程度是我們不需要將被識別的物體換算成二進制編碼。力泰科技正在做的就是設(shè)計視覺識別系統(tǒng)，能夠直接接收人類所看到的物體，進而理解并分析，然后系統(tǒng)自己就會將識別到的物體轉(zhuǎn)換成結(jié)果輸出到用戶的需求?？?！這就是機器人視覺強大的功能，未來這項技術(shù)會運用到各行各業(yè)中，尤其是鍛造工業(yè)，可以替代工人體驗艱苦的環(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)到相機之間的距離，也可以反應(yīng)其它的信息，如某個物體的百度、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、鏡頭的光軸是垂直的平面上的距離測量。其實你可以不用超聲波測距，現(xiàn)在雙目視覺也在應(yīng)用于實踐，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，因為只要前面有東西，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、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、字符識別、顏色識別等，是特征提取類的，不一定所有的都會用，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像素值時，只需要乘以這個當(dāng)量，就可以得到世界坐標(biāo)了。

5，機器視覺系統(tǒng)的簡介

視覺系統(tǒng)就是用機器代替人眼來做測量和判斷。視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產(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，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；圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。是用于生產(chǎn)、裝配或包裝的有價值的機制。它在檢測缺陷和防止缺陷產(chǎn)品被配送到消費者的功能方面具有不可估量的價值。機器視覺系統(tǒng)的特點是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)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(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)的自動化程度。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。可以在最快的生產(chǎn)線上對產(chǎn)品進行測量、引導(dǎo)、檢測、和識別，并能保質(zhì)保量的完成生產(chǎn)任務(wù)。
ccd機器視覺系統(tǒng)1、導(dǎo)航定位：視覺定位要求機器視覺檢測系統(tǒng)快速準(zhǔn)確地找到零件并確定其位置，并利用機器視覺檢測定位材料，引導(dǎo)機械手臂準(zhǔn)確掌握。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域中，器件需要根據(jù)機器視覺的位置信息進行調(diào)整，拾取芯片并準(zhǔn)確綁定，這是視覺定位在機器視覺檢測行業(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，達到0.01 ~ 0.02m甚至u級。機器不能檢測到人眼。4、識別：利用機器視覺檢測、圖像處理、分析和理解，識別各種模式的目標(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)。隨著計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能機器人出現(xiàn)在生產(chǎn)和生活中。智能工業(yè)機器人系統(tǒng)作為智能工業(yè)機器人系統(tǒng)的一個重要子系統(tǒng)，越來越受到人們的重視。行業(yè)分析，隨著機器視覺檢測技術(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。難點在于環(huán)境的大變化性和算法的高冗余性。民用產(chǎn)品主要來自消費產(chǎn)品。隨著社會現(xiàn)代化進程的推進，中國的工業(yè)已經(jīng)取得了很大的進步。經(jīng)過長時間積累的機器視覺檢測市場，我國出現(xiàn)了一些具有一定實力的視覺檢測設(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、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)機器人視覺處理

這個感覺是從論壇上大家所問的問題得出來的。因為。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手開發(fā)視覺系統(tǒng)。這樣說是因為自己搞開發(fā)的人絕對問不出某些奇怪問題來的。往深了說一點，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)動手。一句話，國外機器視覺發(fā)展到今天，已經(jīng)可以清清楚楚分為三個部分： 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)。這類人是真正將機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用到各個領(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)成型的機器視覺系統(tǒng)。而且負(fù)責(zé)對各類系統(tǒng)進行測試及評估。舉個實際例子，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、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，因為我是第二類人。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，其實要說的問題就是一個----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)對于機器視覺有關(guān)知識的了解，尚不如國外第三類人的知識水平(我是從大家所問的問題感覺到的)。而國內(nèi)第三類朋友知識水平就更可想而知?？墒瞧婀值氖牵總€人所問的卻都是第二類人要問的，有些甚至是一類人才會問的問題。好象，機器視覺是個十分簡單的技術(shù)，憑大家隨便問幾個“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)的這個模塊非常了解，搞軟件要知道算法及運行速度；搞硬件要明白公司所選用芯片的特點等等。同時還要清楚對手公司的優(yōu)缺點以及機器視覺這一行的種種動態(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應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)公司(第二類人)的優(yōu)缺點?，F(xiàn)在大家可以看得出，機器視覺發(fā)展到今天，其分工已經(jīng)越來越細(xì)，每個部分的工作其實是很難相互取代的。大家不要以為第三類人就比第一類人低一等，這是一個錯誤的等級概念。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“師弟師妹”(當(dāng)初曾一起作第一類人時的同事)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)也是一個飯碗！另外，以我個人來看：以國內(nèi)現(xiàn)在機器視覺的水平，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，對于那些極不實際的好高騖遠(yuǎn)的問題，我還是要說，希望大家踏實下來，戒浮躁，從最基本地學(xué)起----先確定自己的身份。
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