機(jī)械手視覺,將逐漸代替人眼來測量和判斷
引言:機(jī)械手視覺相信大家在看到視覺這個詞的時候,就能夠聯(lián)想到機(jī)器視覺這個概念。下面就給大家介紹一下機(jī)械手是如何利用機(jī)器視覺來完成自動裝配的。
機(jī)械視覺系統(tǒng)是指用機(jī)器代替人類的眼睛進(jìn)行各種測量和判斷。計算機(jī)科學(xué)的一個重要分支,它綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計算機(jī)軟、硬件等諸多技術(shù),涉及到計算機(jī)、圖象處理、模式識別、人工智能、信號處理、光電一體化等多個領(lǐng)域。圖象處理、模式識別等技術(shù)的迅速發(fā)展也極大地促進(jìn)了機(jī)器視覺的發(fā)展。
了解機(jī)械手視覺系統(tǒng)
一般而言,機(jī)器視覺系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)、透鏡、攝像機(jī)及圖像處理系統(tǒng)。對于每個應(yīng)用程序,我們需要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行速度和圖像處理速度,使用顏色或黑白相機(jī),測試目標(biāo)的大小或測試目標(biāo)是否有缺陷,視覺需要多少,分辨率需要多高,對比度需要多少等等。
典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)可分為圖像采集、圖像處理和運(yùn)動控制。
機(jī)械手視覺優(yōu)勢:
1、非接觸測量,對觀察人員和觀察對象均無任何損害,提高了系統(tǒng)的可靠性。
2、光譜響應(yīng)范圍很廣,如利用目視不見的紅外線測量,擴(kuò)大了人眼的視覺范圍。
3、長期穩(wěn)定的工作,人類很難長時間對同一個物體進(jìn)行觀測,而機(jī)器視覺可以做長期的測量、分析和識別任務(wù)。
4、機(jī)器視覺系統(tǒng)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。它被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、運(yùn)輸、醫(yī)療、金融,甚至體育娛樂等領(lǐng)域,可以說已經(jīng)深入到我們的生活、生產(chǎn)、工作的各個方面。
機(jī)械手視覺工作原理
機(jī)械手視覺硬件主要由視覺傳感器、幀存儲、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、照明系統(tǒng)等組成。在視覺處理器進(jìn)行分析、解釋、轉(zhuǎn)換之前,機(jī)械手視覺會通過視覺傳感器先獲取圖像,從而使機(jī)械手能夠?qū)δ繕?biāo)物體進(jìn)行識別和定位。
整機(jī)視覺系統(tǒng)的主要工作流程如下:
當(dāng)目標(biāo)向接近攝像系統(tǒng)的視場中心移動時,將觸發(fā)脈沖發(fā)送到圖像采集部。啟動脈沖是由攝像部發(fā)送給攝像機(jī)和照明系統(tǒng),并將其發(fā)送到攝像部分并延遲。攝影機(jī)重新開始新的幀掃描,或者攝像機(jī)正在等待引導(dǎo)脈沖到達(dá),啟動脈沖后就會啟動幀掃描。
在掃描新幀之前,打開曝光機(jī)制,可以提前設(shè)定曝光時間。再加一個啟動脈沖開啟照明,照明時間應(yīng)與相機(jī)的曝光時間相符。相機(jī)曝光后,開始掃描和輸出一幀圖像。攝象部在處理器或計算機(jī)的存儲器中存儲數(shù)字圖像。由處理器進(jìn)行圖像處理、分析、識別,獲得測量值或邏輯值。
機(jī)器視覺屬于比較復(fù)雜的系統(tǒng)。監(jiān)控對象多為運(yùn)動對象,系統(tǒng)與運(yùn)動對象的匹配、協(xié)調(diào)尤為重要,對系統(tǒng)各個部分的運(yùn)動時間和處理速度都有嚴(yán)格的要求。在一些應(yīng)用領(lǐng)域,如工業(yè)機(jī)器人、飛行物體導(dǎo)引等,都會對整個系統(tǒng)或系統(tǒng)的重量、體積、功率等提出很高的要求。
通過我們上面的介紹,相信大家對于機(jī)械手視覺的優(yōu)點(diǎn)及工作原理都有了一些認(rèn)識。雖然,目前機(jī)械手視覺已經(jīng)能夠在各大展會上面看到,但是技術(shù)應(yīng)用并不算成熟。不過,相信在工業(yè)自動化應(yīng)用不斷地發(fā)展中,機(jī)器視覺會越來越普遍,成為自動化應(yīng)用中能夠代替人們視覺的存在。



