想記錄眼前美景?不用再掏出相機(jī)或手機(jī),只需一句語(yǔ)音指令,佩戴的輕巧時(shí)尚的谷歌眼鏡就能立刻拍出眼前的圖景;走在陌生的大街上,不用再查地圖或問路,只需將手機(jī)攝像頭對(duì)準(zhǔn)街道,諾基亞“城市萬(wàn)花筒”就能將眼前的商店、餐館和景點(diǎn)直接標(biāo)注,覆蓋顯示在手機(jī)圖像上……這些以往多是在電影中看到的畫面,已成為普通人可以觸摸到的現(xiàn)實(shí)。這些就是我們神秘的“第三只眼”的功勞。在我們的日常生活當(dāng)中,“第三只眼”正以巨大的能量,改變著人們的生活和工作方式。本章就為大家解密神奇的“第三只眼”—— 機(jī)器視覺。
機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來(lái)進(jìn)行識(shí)別、測(cè)量、判斷等。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過攝像頭將拍攝對(duì)象轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),然后再交由圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行分析、測(cè)量等。機(jī)器視覺最早應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域。通過機(jī)器視覺的自動(dòng)識(shí)別功能,許多流水線上具有高度重復(fù)性的檢測(cè)工作都可以不再依靠人來(lái)完成,大大提高了檢測(cè)效率和精度。 機(jī)器視覺系統(tǒng)最基本的特點(diǎn)就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度。在一些不適于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或者人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合,常用機(jī)器視覺來(lái)替代人工視覺。同時(shí),在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過程中,用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)的效率和自動(dòng)化程度。
伴隨著技術(shù)的發(fā)展, 機(jī)器視覺的功能也在不斷擴(kuò)展。如今它可不是單單的在工業(yè)領(lǐng)域有所貢獻(xiàn),目前總的看來(lái),機(jī)器視覺在工業(yè)電子以及半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)用還是最為主要的,如PCB板缺陷檢測(cè)、IC芯片缺陷檢測(cè)等。交通領(lǐng)域的應(yīng)用如電子眼也較為廣泛,其他行業(yè)如制藥中的藥品成分分析、互聯(lián)網(wǎng)中的視覺計(jì)算廣告、物流中的物品分揀等等,都有機(jī)器視覺應(yīng)用的影子。也有涉及到光學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、統(tǒng)計(jì)學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等等。
一個(gè)典型的 機(jī)器視覺系統(tǒng)包括照明、鏡頭、 工業(yè)相機(jī)、 圖像采集卡和視覺處理器5個(gè)部分。由于采集卡能更加迅速地傳輸圖像到存儲(chǔ)器,且計(jì)算機(jī)速度不斷加快,所以在目前的機(jī)器視覺系統(tǒng)中,視覺處理器的應(yīng)用逐漸減少。圖像采集卡在機(jī)器視覺系統(tǒng)中舉足輕重。比較典型的PCI或AGP兼容的捕獲卡,可以將圖像迅速地傳送到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行處理。有些采集卡有內(nèi)置的多路開關(guān),可連接多臺(tái)相機(jī),能控制采集卡采用任意一個(gè)相機(jī)捕獲的信息。
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