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機(jī)器視覺在工業(yè)智能制造的應(yīng)用是如何的?

2021-03-03 00:46 控制工程網(wǎng)

導(dǎo)讀:機(jī)器視覺是讓機(jī)器人認(rèn)識世界

機(jī)器視覺在智能制造方面的應(yīng)用,iphone是大家比較熟悉的一個智能手機(jī),iphone制造是一個高度自動化智能化的制造過程,這也給我們展示了工業(yè)應(yīng)用場景中智能制造的一個縮影。

一個典范工業(yè)應(yīng)用場景中智能制造的,一個核心就是機(jī)器視覺系統(tǒng),也就是人們賦予機(jī)器的視覺感知系統(tǒng),就像人類有了眼睛一樣可以靈活的使用雙手處理復(fù)雜的工作程序。

機(jī)器是沒有生命的,那我們到底是如何賦予機(jī)器視覺感知能力?機(jī)器有了視覺改進(jìn)能力后又是如何在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮作用的?

帶著這些問題我們一起來看本期的機(jī)器視覺在工業(yè)智能制造中的應(yīng)用。

機(jī)器視覺是讓機(jī)器人認(rèn)識世界,側(cè)重于機(jī)器人和認(rèn)識兩點(diǎn),而計(jì)算機(jī)視覺是讓計(jì)算機(jī)看懂世界,側(cè)重于計(jì)算機(jī)和理解,對比工業(yè)級機(jī)器視覺和消費(fèi)級計(jì)算機(jī)視覺的區(qū)別。

主要從學(xué)科構(gòu)成應(yīng)用內(nèi)容相機(jī)這幾點(diǎn)來對比,比如機(jī)器視覺屬于系統(tǒng)工程科學(xué)是硬件加軟件的一體化方案,多用于工業(yè)生產(chǎn)線的自動控制,采用工業(yè)類相機(jī),包含光照圖像、采集鏡頭、控制圖像處理等技術(shù)細(xì)節(jié)。

而計(jì)算機(jī)視覺屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)是以軟件為主導(dǎo)的學(xué)科,側(cè)重于圖像本身和相關(guān)的交叉學(xué)科研究多采用消費(fèi)級攝像頭主要研究圖像處理算法對比完mv和cb的區(qū)別

我們重點(diǎn)分析機(jī)器視覺智能制造的重點(diǎn)

第一,機(jī)器視覺在工業(yè)中的作用是賦予了生產(chǎn)過程一雙眼睛才有可能讓制造智能化

第二,機(jī)器視覺系統(tǒng)的定義是在實(shí)際生產(chǎn)過程中能自動獲取一幅或多幅目標(biāo)的物體圖像,對所獲取圖像的各種特征量進(jìn)行處理分析和測量,并對測量結(jié)果做出定性分析和定量解釋,從而得到有關(guān)目標(biāo)物體的某種認(rèn)識并做出相應(yīng)決策的系統(tǒng)。

第三,機(jī)器視覺的核心功能測量識別定位,以及在基礎(chǔ)上的定性和定量分析和決策

第四,機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成由照明、光源、光學(xué)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、圖像采集卡、圖像處理算法。

了解了以上知識,我們來看一個機(jī)器視覺能發(fā)揮作用的場景,以亞馬遜機(jī)器人抓取挑戰(zhàn)賽為例。

該機(jī)器人使用了兩個3D相機(jī),一個安裝在夾具上,一個安裝在立柱上,兩個3D相機(jī)以及相應(yīng)的視覺算法構(gòu)成機(jī)器視覺模塊,負(fù)責(zé)檢測到目標(biāo)物體并估計(jì)出物體位置,機(jī)器人抓取物品的過程,該機(jī)器人通過機(jī)器視覺對目標(biāo)物品進(jìn)行檢測定位,從而引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行抓取。

機(jī)器視覺在實(shí)際應(yīng)用中可能發(fā)揮關(guān)鍵作用的四個場景

測量:在工業(yè)生產(chǎn)過程中,對零件或產(chǎn)品的尺寸,如直徑、長度、寬度、物體的面積方向、物體之間的角度、物體的位置、物體或部件之間的距離、物體的個數(shù)等進(jìn)行測量。

圖像分類完整性檢測:在包裝行業(yè)中,使用機(jī)器視覺對包裝的完整性進(jìn)行檢測。

識別定位:在汽車制造過程中,對車門等部件進(jìn)行識別和定位,引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行噴涂、裝配等操作。

缺陷檢測:在手機(jī)生產(chǎn)過程中,使用機(jī)器視覺將真實(shí)的劃傷和干擾帶來的過減準(zhǔn)確區(qū)分,從而保證產(chǎn)品的出廠質(zhì)量。

智能制造是一種全新的生產(chǎn)模式,采用機(jī)器視覺、機(jī)器人、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等多種先進(jìn)的技術(shù)、進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能和靈活的工廠。