淺析機器視覺(jué)在安防行業(yè)的應用

　　在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺(jué)難以滿(mǎn)足要求的場(chǎng)合，常用機器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué);同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用人工視覺(jué)檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機器視覺(jué)檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。機器視覺(jué)易于實(shí)現信息集成，是實(shí)現計算機集成制造的基礎技術(shù)。

　　機器視覺(jué)的概念及原理

　　機器視覺(jué)就是用機器代替人眼來(lái)做測量和判斷。通過(guò)機器視覺(jué)產(chǎn)品(如工業(yè)相機等)，將被攝取目標轉換成數字圖像信號，傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統;圖像系統會(huì )對這些信號進(jìn)行各種運算來(lái)抽取目標的表面特征或行為特征，進(jìn)而根據判別的結果來(lái)控制現場(chǎng)的設備動(dòng)作。

　　在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺(jué)難以滿(mǎn)足要求的場(chǎng)合，常用機器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué);同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用人工視覺(jué)檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機器視覺(jué)檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。機器視覺(jué)易于實(shí)現信息集成，是實(shí)現計算機集成制造的基礎技術(shù)。

　　如上圖，是一個(gè)完整的機器視覺(jué)系統，左邊矩形框內，屬于機器視覺(jué)的范疇。機器視覺(jué)的范疇包含相機、鏡頭、光源和相應的算法和軟件。

　　機器視覺(jué)技術(shù)在安防領(lǐng)域的應用

　　 機器視覺(jué)在安防領(lǐng)域應用較為廣泛。比如：

　　智能交通：在交通行業(yè)，與其他識別技術(shù)相比，機器視覺(jué)具有成本低、穩定性強、準確性高、應用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)在國內外高速公路和公路的交通監控系統中得到了廣泛的應用,比如車(chē)牌識別、車(chē)身顏色識別、車(chē)型識別、違章識別、車(chē)流量統計、流量控制等。

　　雙目/多目立體視覺(jué)：雙目立體視覺(jué)技術(shù)是基于視差原理，并利用成像設備從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像，通過(guò)計算圖像對應點(diǎn)間的位置偏差，來(lái)獲取物體三維幾何信息的方法。雙目立體技術(shù)核心目的是提高識別的準確率，由于立體視覺(jué)技術(shù)形成的視場(chǎng)中帶有物體的三維幾何信息，因此能夠有效的設定檢測規則，排除光線(xiàn)、影子等干擾因素，大幅度提高智能分析的準確度。采用雙相機或者多相機，對視場(chǎng)內空間的自由運動(dòng)的三維位置坐標及姿態(tài)進(jìn)行高精度的測量，可以根據標定結果對運動(dòng)目標進(jìn)行高精度跟蹤。由于雙目/多目立體視覺(jué)能夠辨識目標的三維坐標、姿態(tài)、相對距離、與背景環(huán)境的空間距離，因此能適應復雜的跟蹤背景環(huán)境。

　　儀表讀數獲取和監測：目前儀表主要分為指針式儀表和數顯式儀表。指針式儀表簡(jiǎn)單可靠,維護容易,價(jià)格低廉.不僅種類(lèi)多,而且數量大,如壓力表、百分表、千分表、汽車(chē)儀表、航空儀表等等.數顯式儀表讀數準確方便，測量速度快。在某些情況下，需要對這些儀表的讀書(shū)進(jìn)行監控。而這對于檢定人員來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一項枯燥而令人厭倦的工作。受人的主觀(guān)因素如人的觀(guān)測角度、觀(guān)測距離及疲勞強度等影響,誤差可能會(huì )很大,可靠性不高,而且檢定效率低,勞動(dòng)強度大。機器視覺(jué)的數顯儀表讀數技術(shù)，是實(shí)現各種數顯儀表互聯(lián)、集成和監控，方便實(shí)現管控一體化技術(shù)。

　　 機器視覺(jué)的發(fā)展前景

　　采用機器視覺(jué)可以完成人工很難實(shí)現的任務(wù)，特別是在需要高速、高精度要求的系統中。比如，電子制造業(yè)、汽車(chē)制造業(yè)、包裝與印刷業(yè)、化工、能源、加工機械等行業(yè)都是機器視覺(jué)的用戶(hù)或者潛在用戶(hù)。一方面，從國際市場(chǎng)看，機器視覺(jué)目前最大的應用領(lǐng)域是半導體電子制造業(yè)。而中國目前已經(jīng)成為全球最主要的生產(chǎn)制造基地，全球一半以上的手機是中國制造，很多半導體公司都在中國設有生產(chǎn)工廠(chǎng)，這些企業(yè)需要大量的機器視覺(jué)系統。另一方面，中國的工業(yè)生產(chǎn)正從依賴(lài)廉價(jià)勞動(dòng)力轉向更高程度的自動(dòng)化生產(chǎn)，這也帶來(lái)了對自動(dòng)化設備的大量需求。另外，中國早期的工業(yè)設備自動(dòng)化程度普遍較低，需要大量的更新?lián)Q代，這些都構成了對包括機器視覺(jué)在內的自動(dòng)化設備的龐大市場(chǎng)需求。