咱們常說,眼睛是人類心靈的窗戶,那么給機器裝一雙眼睛,賦予它感知能力,使得它看懂世界,這便是機器視覺作為人工智能最重要的環(huán)節(jié)之一。
機器視覺體系
機器視覺體系是指利用機器替代人眼做出各種測量和判斷。機器視覺是工程領(lǐng)域和科學(xué)領(lǐng)域中的一個非常重要的研究領(lǐng)域,它是一門涉及光學(xué)、機械、計算機、模式識別、圖畫處理、人工智能、信號處理以及光電一體化等多個領(lǐng)域的綜合性學(xué)科,其能以及應(yīng)用規(guī)模隨著工業(yè)自動化的發(fā)展逐漸完善和推行,其中母子圖畫傳感器、CMOS和CCD攝像機、DSP、ARM嵌入式技術(shù)、圖畫處理和模式識別等技術(shù)的快速發(fā)展,有力地推動了機器視覺的發(fā)展。
機器視覺是一種比較復(fù)雜的體系。因為大多數(shù)體系監(jiān)控對象都是運動物體,體系與運動物體的匹配和協(xié)調(diào)動作尤為重要,所以給體系各部分的動作時刻和處理速度帶來了嚴厲的要求。在某些應(yīng)用領(lǐng)域,例如機器人、飛行物體導(dǎo)制等,對整個體系或者體系的一部分的重量、體積和功耗都會有嚴厲的要求。
機器視覺體系的構(gòu)成和工作進程
一個完好的機器視覺體系包含:照明光源、光學(xué)鏡頭、 CCD 攝相機、圖畫采集卡、圖畫檢測軟件、監(jiān)視器、通訊單元等。
工業(yè)機器視覺體系的工作進程主要如下:
1、當(dāng)傳感器探測到被撿測物體挨近運動至攝像機的拍攝中心,將觸發(fā)脈沖發(fā)送給圖畫采集卡;
2、圖畫采集卡根據(jù)已設(shè)定的程序和延時,將啟動脈沖分別發(fā)送給照明體系和攝像機;
3、一個啟動脈沖送給攝像機,攝像機結(jié)束當(dāng)前的攝影,重新開始一副新的攝影,或者在啟動脈沖到來前攝像機處于等待狀態(tài),檢測到啟動脈沖后啟動,在開始新的一副攝影前攝像機翻開曝光構(gòu)件(曝光時刻事先設(shè)定好);另一個啟動脈沖送給光源,光源的翻開時刻需要與攝像機的曝光時刻匹配;攝像機掃描和輸出一副圖畫;
4、圖畫采集卡接納信號并通過A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號數(shù)字化,或者是直接接納攝像機數(shù)字化后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù);
5、圖畫采集卡將數(shù)字圖畫存儲在計算機的內(nèi)存中;
6、機器視覺對圖畫進行處理、分析和識別,獲得檢測結(jié)果;
7、處理結(jié)果控制流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。