工业检测中机器视觉的应用

摘要：介绍了机器视觉的总体和在工业检测系统的发展概况，阐述了机器视觉的研究已经从实验室走向实际应用的发展阶段，已成为当代计算机技术研究的热点，获得了广泛的工业应用。重点讨论了机器视觉系统在实际工业生产中的应用及工业视觉检测原理。最后，指出在社会高度信息化发展过程中，在人类获取信息中占很大比例的视觉信息处理技术及机器视觉测量系统，将受到人们越来越多的关注。

关键词：机器视觉；视觉检测；图像处理；图像分析

前言

“作为一项关键性的自动化技术，机器视觉在发展中国家中对经济的现代化非常重要。 为了在世界市场中进行竞争，发展中经济不可能无限期的依赖于廉价劳动力。” AIA市场分析 员Kellett说。同样地，现代化必须实现高效率、高生产率以及高质量。这也是机器视觉的作用所在。对机器视觉长期需求这样的趋势是发展中国家实现经济现代化的基础。因此， 机器视觉对于世界经济的发展将越来越重要。

国外机器视觉发展概况

国外机器视觉发展的起点难以准确考证，其大致的发展历程是：在机器视觉发展的历 程中，有3个明显的标志点，一是机器视觉最先的应用来自“机器人”的研制，也就是说， 机器视觉首先是在机器人的研究中发展起来的；二是20世纪70年代CCD图像传感器的出现, CCD摄像机替代硅靶摄像是机器视觉发展历程中的一个重要转折点；三是20世纪80年代 CPU、DSP等图像处理硬件技术的飞速进步，为机器视觉飞速发展提供了基础条件。在国外，机器视觉的应用普及主要体现在半导体及电子行业，其中大概40%-50%都集中在半导体行业。具体如PCB印刷电路：各类生产印刷电路板组装技术、设备；单、双面、多层线路板，覆铜板及所需的材料及辅料；辅助设施以及耗材、油墨、药水药剂、配件；电子封装技术与设备；丝网印刷设备及丝网周边材料等。SMT表面贴装：SMT工艺与设备、焊接设备、测试仪器、返修设备及各种辅助工具及配件、SMT材料、贴片剂、胶粘剂、焊剂、焊料及防氧化油、焊膏、清洗剂等；再流焊机、波峰焊机及自动化生产线设备。电子生产加工设备：电子元件制造设备、半导体及集成电路制造设备、元器件成型设备、电子工模具。机器视觉系统还在质量检测的各个方面已经得到了广泛的应用，并且其产品在应用中占据着举足轻重的地位。除此之外，机器视觉还用于其他各个领域。

国内机器视觉发展概况

国内机器视觉技术的应用开始于90年代，因为行业本身就属于新兴的领域，再加上机器视觉产品技术还不够普及，导致在很多行业的应用基本处于空白状态，即便是有，也只是低端方面的应用。近年来，我国机器视觉得到了一定程度的发展，且未来发展潜力巨大，但是目前国产机器视觉在发展过程中，仍遭遇一定的门槛。有行业人士分析，机器视觉部件的门槛主要体现在软件算法上，而目前国内企业在处理速度和能力等方面均存在较大差距，同时由于行业起步晚，出货量少，硬件价格上也没有优势。而国内产品最大的差距并不单纯是在技术上，而且还包括品牌和知识产权上。国内的机器视觉产品主要以代理国外品牌为主，以此来逐渐朝着自主研发产品的路线靠近，起步较晚。不过中国正在成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一，随着对这些机器视觉系统的维护和提升而产生的市场需求也将国际机器视觉企业吸引而至，国内的机器视觉企业在与国际机器视觉企业的学习与竞争中不断成长。