如今，中國正成為世界機器視覺發(fā)展最活躍的地區(qū)之一，應(yīng)用范圍涵蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事、航天、氣象、天文、公安、交通、安全、科研等國民經(jīng)濟的各個行業(yè)。

其重要原因是中國已經(jīng)成為全球制造業(yè)的加工中心，高要求的零部件加工及其相應(yīng)的先進生產(chǎn)線，使許多具有國際先進水平的機器視覺系統(tǒng)和應(yīng)用經(jīng)驗也進入了中國。

一、機器視覺系統(tǒng)基本原理

（一）定義

機器視覺（machine vision）是由計算機或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。

簡單說來，機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。

（二）人與機器的視覺系統(tǒng)

人的視覺系統(tǒng)是由眼球、神經(jīng)系統(tǒng)及大腦的視覺中樞構(gòu)成，機器視覺系統(tǒng)則是由圖像采集系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)及信息綜合分析處理系統(tǒng)構(gòu)成。

（三）基本原理圖像采集

?光學(xué)系統(tǒng)采集圖像，圖像轉(zhuǎn)換成模擬格式并傳入計算機存儲器。

?圖像處理和分析：處理器運用不同的算法來提高對結(jié)論有重要影響的圖像要素并形成數(shù)據(jù)作為判決依據(jù)。

?信息綜合分析處理系統(tǒng)：處理器的控制程序根據(jù)收到的數(shù)據(jù)做出結(jié)論并輸出信息作反饋控制等應(yīng)用。

（四）機器視覺系統(tǒng)與人的視覺的對比

二、機器視覺技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.20世紀50年代歸入模式識別——主要集中在二維圖像分析和識別上，如光學(xué)字符識別，工件表面、顯微圖片和航空圖片的分析和解釋等。

2.20世紀70年代，David Marr提出了視覺計算理論，明確規(guī)范了視覺研究體系。計算機視覺以視覺計算理論為基礎(chǔ)，為視覺研究提供了統(tǒng)一的理論框架。

3.70年代中期，麻省理工學(xué)院(MIT)人工智能(AI)實驗室正式開設(shè)“計算機視覺” ( Machine Vision) 課程，由B.K.P.Horn教授講授。

4.目前，機器視覺技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、日常家居和軍事領(lǐng)域。

5.上世紀80年代以來，“機器視覺”經(jīng)歷了從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用的發(fā)展階段，從簡單的二值圖像處理到高分辨率多灰度的圖像處理以至于彩色圖像處理，從一般的二維信息處理到三維視覺模型和算法的研究都取得了很大進展。

新概念、新方法、新理論不斷涌現(xiàn)，比如，基于感知特征群的物體識別理論框架，主動視覺理論框架，視覺集成理論框架等。

三、機器視覺技術(shù)的應(yīng)用

（一）在工業(yè)檢測中的應(yīng)用

工業(yè)檢測是指在工業(yè)生產(chǎn)中運用一定的測試技術(shù)和手段對生產(chǎn)環(huán)境、工況、產(chǎn)品等進行測試和檢驗。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和進步，特別是在一些高精度加工產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)的檢測手段已遠遠不能滿足生產(chǎn)的需要。

機器視覺技術(shù)在微尺寸、大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)尺寸和異型曲面尺寸檢測中具有突出的優(yōu)勢和特點，還包括印刷電路板檢查、鋼板表面自動探傷、大型工件平行度和垂直度測量、容器容積或雜質(zhì)檢測、機器零件的自動識別和分類等。

（二）在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用

一是對圖像進行增強、標記等，幫助醫(yī)生診斷疾病，協(xié)助醫(yī)生對感興趣的區(qū)域進行測量和比較；二是利用專家知識系統(tǒng)對圖像進行分析和解釋，給出建議診斷結(jié)果。

（三）在智能交通中的應(yīng)用

機器視覺技術(shù)在智能交通中可以完成自動導(dǎo)航、車牌識別、目標車輛跟蹤等任務(wù)。

四、機器視覺系統(tǒng)組成

典型的視覺檢測系統(tǒng)的構(gòu)成：

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