现如今，中国已经成为世界机器视觉发展最为活跃地区，应用范围涵盖了工业、农业、医药、军事、航天、气象等国民经济各个行业。虽然机器视觉的成长速度非常快，但是还是有很多人对机器视觉并不了解，今天我们来了解下机器视觉。

 

机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

 

机器视觉的优势

机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点，可以实现很高的分辨率精度和速度。机器视觉系统与被检测对象无接触，安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有：

 

 

系统组成

一个典型的机器视觉系统包括以下部分：

 

1.照明

照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉光源照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳的效果。

光源可分为可见光和不可见光，常见的几种可见光源有白炽灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不稳定。所以如何使光能在一定的程度上保持稳定，是目前急需解决的问题；另一方面，环境光有可能影响图像的质量，所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。

照明系统按照照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中，背向光照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像；前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装；结构光照明是将光栅或光源等投射到被测物上，根据它们产生的即便，调解出被测物体的三维信息。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。

 

2.镜头

工业镜头

FOV（Field Of vision）=所需分辨率*亚像素*相机尺寸/PRTM（零件测量公差）

选择镜头需要注意：

①焦距

②目标高度

③影像高度

④放大倍数

⑤影像至目标的距离

⑥中心点/节点

⑦畸变

 

3.相机

按照不同标准可分为：标准分辨率数字相机和模拟相机等。要根据不同的实际应用场合选不同的相机和高分辨率相机：线扫描CCD和面阵CCD、单色相机和彩色相机。

 

4.图像采集卡

图像采集卡只是完整的机器视觉系统的一个部件，但是它扮演一个非常重要的角色；图像采集卡直接决定了摄像头的接口：黑白、彩色、模拟、数字等。

比较典型的是PCI或AGP兼容的捕获卡，可以将图像迅速地传送到计算机存储器进行处理，有些采集卡有内置的多路开关。例如，可以连接8个不同的摄像机，然后告诉采集卡采用那一个相机抓拍到的信息。有些采集卡有内置的数字输入以触发采集卡进行捕捉，当采集卡抓拍图像时数字输出口就触发闸门。

 

5.视觉处理器

视觉处理器集采集卡与处理器与一体。以往计算机速度较慢时，采用视觉处理器加快视觉处理任务，现在由于采集卡可以快速传输图像到存储器，而且计算机也快多了，所以现在视觉处理器用的较少了。

 

工业镜头

1.工业镜头的接口：

C型：C型接口镜头与摄像机接触面至镜头焦平面（摄像机CCD光电感应处的位置）的距离为17.5mm

CS型：CS型接口距离为12.5mm,CS型镜头与CS型摄像机可以配合使用。C型镜头与CS型摄像机之间增加一个5mm的C/CS转接环可以配合使用，CS型镜头与C型摄像机无法配合使用。

F型：通用型接口，一般适用于焦距大于25mm的镜头。

 

基本参数

视场：即FOV，也叫视野范围，指观测物体的可视范围，也就是充满相机采集芯片的物体部分。

工作距离：即WD，指从镜头前部到受检测物体的距离，即清晰成像的表面距离。

分辨率：图像系统可以测到的受检验物体上的最小可分辨率特征尺寸，在多数情况下，视野越小，分辨率越好。

景深：即DOF，物体离最佳焦点较近或比较较远时，镜头保持所需分辨率的能力。

焦距（f）：是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜的光心到光聚焦之焦点的距离，也是照相机中，从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。

焦距大小的影响情况：焦距越小，景深越大；焦距越小，畸变越大；焦距越小，渐晕现象越严重，使像差边缘的照度降低。

失真：又称为畸变，指被摄物平面内的主轴直线，经光学系统成像后变为曲线，则此光学系统的成像误差称为畸变，畸变像差只影响影像的几何形状，而不影响影像的清晰度。

光圈与F值：光圈是一个用来控制镜头通光量的装置，它通常是在镜头内，表达光圈大小我们是用F值，如f2,f4。

 

工业相机的选择要点

1.视野范围、光学放大倍数及期望的工作距离：在选择镜头时，我们会选择比被测物体视野稍大一点的镜头，有利于运动控制。

2.景深要求：对于对景深有要求的项目，尽可能使用小光圈；在选择放大倍率的镜头时，在项目许可下尽可能选用低倍率镜头；如果项目要求比较苛刻时，倾向选择高景深的尖端镜头。

3.芯片大小和相机接口：例如2/3镜头支持最大的工业相机耙面为2/3，它是不能支持1英寸以上的工业相机。

4.注意与光源的配合，选配合适的镜头。

5.可安装空间：在方案可选择情况下，让客户更改设备尺寸是不现实的。

 

机器视觉的工作原理

机器视觉检测系统是采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来收取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，实现自动识别功能。

 

 

机器视觉特点

1. 摄像机的拍照速度自动与被测物的速度相匹配，拍摄到理想的图像;

2 .零件的尺寸范围为2.4mm到12mm，厚度可以不同;

3. 系统根据操作者选择不同尺寸的工件，调用相应视觉程序进行尺寸检测，并输出结果;

4 .针对不同尺寸的零件，排序装置和输送装置可以精确调整料道的宽度，使零件在固定路径上运动并进行视觉检测;

5 .机器视觉系统分辨率达到2448×2048，动态检测精度可以达到0.02mm;

⒍.废品漏检率为0;

7 .本系统可通过显示图像监视检测过程，也可通过界面显示的检测数据动态查看检测结果;

⒏.具有对错误工件及时准确发出剔除控制信号、剔除废品的功能;

⒐.系统能够自检其主要设备的状态是否正常，配有状态指示灯;同时能够设置系统维护人员、使用人员不同的操作权限;

10 .实时显示检测画面，中文界面，可以浏览几次不合格品的图像，具有能够存储和实时察看错误工件图像的功能;

11 .能错误结果信息文件，包含对应的错误图像，并能打印输出。

 

机器视觉的应用领域

1.识别

2.标准一维码、二维码的解码

3.光学字符识别（OCR）和确认（OCV）

4.检测

5.色彩和瑕疵检测

6.零件或部件的有无检测

7.目标位置和方向检测和测量

8.尺寸和容量检测

9.预设标记的测量，如孔位到孔位的距离

10.机械手引导

11.输出空间坐标引导机械手精确定位

 

国内从事机器视觉领域的公司

1）北京北方猎波科技有限公司：红外探测成像产品

2） 深圳超多维光电子有限公司北京分公司：立体显示设备

3） 深圳尤利尔科技有限公司北京分公司：森林防火，监狱报警监控

4） 深圳市宜搜科技发展有限公司北京分公司：中文手机搜索引擎

5） 北京六所华胜高技术股份有限公司：通信，医疗电子、半导体

6） 佳能信息技术北京有限公司：相机、扫描仪、OCR

7） 中星微电子有限公司：图像芯片

8）北京凌云光视数字图像技术有限公司：工业相机，机器视觉软件

9） 北京京天威科技发展有限公司：铁路车辆行业相关软件及智能视频分析软件

10）北京金菩嘉医疗科技有限公司：医疗诊断设备、试剂、生物传感器

11）北京中天荣泰科技发展有限公司：测控与信息技术、飞行器零部件综合优化设计、图像处理、软件系统综合开发等

12） 北京和为永泰科技有限公司：安防、安检、防爆、排爆、反恐侦察、刑侦设备等设备研制及经营

13） 北京多维视通技术有限公司： 警用图像分析、视频侦测、人像分析；

14） 北京智安邦科技有限公司：智能视频分析、监控

15） 北京东方红海科技发展有限公司：智能交通、监控、人的行为分析；

16） 北京竞业达集团：楼宇监控、智能交通

17） 北京中科虹霸科技有限公司：虹膜识别

18） 北京思比科微电子技术股份有限公司：图像传感器芯片

19） 北京汉泽科技有限公司：智能交通

20） 北京吉威数源信息技术有限公司：遥感、航拍

21） 中国大恒图像：视频采集卡、智能相机、工业检测、医疗图像；

22） 北京硅盾安全技术有限公司：监控、3D视觉浏览

23） 北京思创贯宇科技开发有限公司：医学图像

24） 北京云加速信息技术有限公司： 智能视频分析、高清网络相机

25） 北京汇影医疗：核磁共振、彩超

26） 辉路科技北京有限公司：高清相机、监控

27） 新博医疗技术有限公司：医疗图像、医疗器械

28） 中科宇图天下科技有限公司：遥感图像

29） 北京科天健图像技术有限公司：工业相机

30） 纳通医疗集团：医学图像

31） 航天光达科技有限公司：监控、智能视频分析

32） 北京国网富达科技发展有限责任公司：电力监控

33） 北京中科卓视科技有限责任公司：智能交通、安防

34） 苏州海博智能系统有限公司：身份识别

35） 中兴智能交通无锡有限公司：智能交通、监控

36） 北京文安科技发展有限公司：智能交通、安防

37） 理光软件研究所北京有限公司：投影仪、打印机、传真机

38） 北京京威时代软件技术有限公司：遥感图像、地理信息

39） 北京清网华科技术有限公司：人脸识别、车辆故障检测、图像自动识别

40） 北京中电万联科技股份有限公司：RFID、无限网络监控

41） 北京声讯电子股份有限公司：安防

42） 北京赢销通软件技术有限公司：安防、监控

43） 北京中科大洋科技发展股份有限公司：高清数字电视

44） 北京博瑞凯诚科技发展有限公司：智能交通

45） 北京信路威科技发展有限公司：智能交通

46） 百度：图片检索分类

47） 北京光达光电新技术公司：智能交通、天网、人脸识别、安防；

48） 北京黄金视讯科技有限公司：硬盘刻录机、视频服务器、安防、智能交通

49） 上海汇纳网络信息科技有限公司：流量统计、安防；

50） 杭州海康威视数字技术股份有限公司：安防、监控、智能交通；

51） 中视典数字科技有限公司：增强现实；

52） 上海先锋商泰电子技术有限公司：DVD刻录、车辆主动安全

53） 上海视龙软件有限公司：手机多媒体应用

54） 上海海得控制系统股份有限公司：监控、智能交通；

55） 科达通信集团上海研发中心：视频编解码

56） 四川华雁信息产业股份有限公司：监控、安防

57） 浙江创亿科技有限公司：数字高清电视

58） 杭州龙鑫科技有限公司：医疗器械

59） 杭州图酷科技有限公司：监控、安防

60） 杭州国芯科技股份有限公司：数字电视芯片、数字电视接收终端

61） 美国虹软公司：数码多媒体

62） 深圳市捷顺科技实业股份有限公司：停车场、门禁系统、安防

63） 成都之维安科技有限公司：系统集成、安防、智能交通

64） 四川浩特通信：系统集成、安防

65） 浙江大华技术股份有限公司：系统集成、安防、监控

66） 上海电科智能系统股份有限公司：系统集成、安防、监控、智能交通

67） 成都术有科技有限公司：缺陷检测、工业检测、视觉测量

68） 深圳市蓝盾科技有限公司：智能交通、系统集成、雷达测速

69） 深圳市银之杰科技股份有限公司：票据印验

70） 成都奥泰医疗系统有限责任公司：核磁共振

71） 成都恒图科技有限责任公司：图像处理软件

72） 福特安苏州图像管理公司：图像管理软件

73） 中国智能交通系统有限公司：智能交通、系统集成

74） 北京原力创新科技有限公司：视频会议

75） 武大吉奥信息技术有限公司：遥感图像

76） 深圳中兴力维技术有限公司：系统集成、监控

77） 合肥博微安全电子科技有限公司：安防、智能交通

78） 北京百联智达科技发展有限公司：视频监控

79） 重庆港宇高科技开发有限公司：工业相机

80） 杭州藏愚科技有限公司：安防、智能交通

81） 成都聚思力信息技术有限公司：单据分类、字符识别、软件外包；

82） 杭州联图科技有限公司：智能交通；

83） 北京易华路信息技术股份有限公司：系统集成、安防、智能交通、数字城市；

84） 北京宇航时代科技发展有限公司：卡口、电子警察

85） 成都威路特软件科技有限公司（百联智达）：卡口、电子警察、事件检测

86） 上海波创电气有限公司：工业相机、

87） 上海银晨智能识别科技有限公司：人脸检测、人脸识别

88） 北京数字奥森科技有限公司：人脸识别、人脸检索

89） 广东讯通科技股份有限公司：高清网络相机、视频服务器，智能安防

90） 先进科技中国有限公司：机器视觉，半导体集成封装

91） 北京水晶石数字科技有限公司：增强现实、人际交互

92） 广州浩云安防科技股份有限公司：人脸检测、人脸识别、大屏幕拼接、硬盘录像机、网络相机

93） 博康智能网络科技股份有限公司：安防、摄像机、事件检测、车载监控

94） 欧蒙（北京）医学诊断技术有限公司：医疗诊断

95） 北京中控科技发展有限公司：指纹识别

96） 南京云创存储科技有限公司：云视频监控、云存储

97） 北京中科金财科技股份有限公司：数据中心、票据验证

98） 同方威视技术股份有限公司：辐射成像技术

99） 腾讯：图片检索、识别、分类

100） 北京海鑫科金高科技股份有限公司：指纹识别、掌纹识别、人脸识别

101） 浙江捷尚视觉科技有限公司：智能交通、人脸识别

102） 北京智慧眼科技发展有限公司：人脸识别

103） 杭州图酷科技有限公司：基于内容的图片检索

104） 北京鼎汉科技成都研发中心：机器视觉、轨道交通安防、监控

105） 成都凯智科技有限公司：安防、智能交通

106） 北京博视智动技术有限公司：工业相机、镜头、视频采集卡、机器视觉

107） 东软集团先行汽车电子研发中心：汽车辅助驾驶

108） 深圳朗驰欣创科技有限公司：硬盘录像机、视频服务器、安防、智能视频分析

109） 杭州先临三维科技股份有限公司：三维扫描仪、三维成像

110） 成都深港路通科技有限公司：系统集成、智能交通

111） 杭州立讯科技有限公司：智能交通、安防、GIS

112） 成都臻识科技发展有限公司：安防、监控

113） 深圳先创数字技术有限公司：系统集成、智能交通、安防

114） 陕西维视数字图像技术有限公司：视频采集卡、工业相机、机器视觉

115） 北京博思廷科技有限公司：智能视频分析、安防、监控

116） 东方网力科技股份有限公司：视频检索、视频编解码、视频服务器

117） 北京博睿视科技有限责任公司：安防；

118） 江苏视软件智能系统有限公司：智能交通、安防、油画生成；

119） 保定市天河电子技术有限公司：通信、安防、监控

120） 成都慧拓自动控制技术有限公司：特种机器人；

121） 深圳市博安盈科技有限公司：流量统计、安防；

122） 成都新舟锐视科技有限公司：安防、监控；

123） 东莞微模式软件有限公司：单据分类、字符识别、安防、智能交通

124） 成都四为电子信息有限公司：智能交通、系统集成；

125） 上海智汽电子科技有限公司：汽车辅助驾驶

126） 成都主导科技有限责任公司：工业检测、缺陷检测 

127） 东莞盟拓光电科技：工业检测、缺陷检测

128） 成都致精数码科技有限公司：网络视频监控平台 

129）天津天地伟业：安防、监控、智能交通、 电子监考、铁路监考、司法监控 

130）浙江宇视科技有限公司：智能视频分析、智能交通、安防、平安城市

131）苏州科达科技有限公司：视频会议、视频监控

132）北京先进视讯科技有限公司：视频编解码、网络视频服务器、智能视频分析

133）北京中盛益华科技有限公司：视频监控平台

134）北京互通互信信息技术股份有限公司：安防、监控

135）广东铂亚信息技术股份有限公司：人脸识别

137）厦门云脉技术有限公司：OCR，字符识别；

138）浙江维尔科技股份有限公司：指纹识别

139）北京众智益华科技有限公司：人脸识别，车牌识别；

140）佛山辰创视觉科技有限公司：工业检测，缺陷检测

141）纳特微视科技有限公司：视频检索，火焰检测，智能交通，智能玩具视觉技术

142）广州佳都新太科技股份有限公司：智能安防

143）北京可视通电子技术有限责任公司：安防，监控，系统集成

144）杭州友通科技有限公司：智能交通；

145）河南丽视电子技术有限公司：相机，智能交通；

146）北京团合智通科技有限公司：测速设备，智能交通；

147）武汉中科通达高新技术股份有限公司：安防，智能交通；

148）易美泰克影像技术北京有限公司：嵌入式，安防，智能交通；

149）烟台三宏科技有限公司：安防，智能交通；

150）厦门福伟华科技有限公司：安防、监控、智能交通

151）深圳市信义科技有限公司：安防、监控；

152）深圳市新创中天信息科技发展有限公司：安防、智能交通；

153）北京汉王智通科技有限公司：智能交通；

154）杭州中威电子股份有限公司：安防监控；智能交通；

155）高新兴科技集团股份有限公司：安防监控，智能交通；平安城市，视频编解码；

156）比特速浪科技有限公司：工业检测、安防、智能交通；

157）上海石安科技有限公司：智能视频分析；

158）上海弘视通信技术有限公司：智能交通、安防监控；

159）深圳市卓玛电子科技有限公司：平安校园，智能交通

160）杭州淘淘搜科技有限公司：图片检索，基于内容的图片搜索

161）北京华旗图像数据智能技术有限公司：数字防伪、数字水印、商标检索；

162）山东鼎讯智能交通：智能交通、安防

163）武汉烽火众智：智能监控；

164）深圳市哈工大交通电子技术有限公司：智能交通，治安卡口，电子警察

165）深圳市民德电子科技有限公司： 一维二维条码识别；

166）北京旷世科技有限公司：云端人脸识别