摘要：由于现如今科技正在不断的发展和进步，随之推动了工业技术水平的发展，而机器视觉技术就是由此发展起来的。这一技术可以通过运用计算机将人眼加以替代从而识别物象，并对其进行准确的测量和定位，在一些工作环境比较恶劣的条件下，人工监控具备一定的难度，这时，我们就可以将机器视觉技术引用其中来完成作业。将这一技术广泛的应用其中不但能够令工作效率有效提高，同时还可以节省劳动资源。所以，对机器视觉技术在工业机器人技术方面的应用进行了详细的探究，有着极为重要的意义。
关键词：机器视觉；工业机器人；技术；应用
1 机器视觉技术的概况
机器视觉技术作为现代技术的一种，它主要是借助计算机实现的，通过对人视觉功能的模拟，此后提取与分析物体信息，最终保证了测量的精准性、检测的全面性与监控的智能化。此项技术工作的原理为：CCD摄像机转变物象为图像，由处理系统分析图像的相关信息，如：大小、颜色、分布情况等，此后，信息转变为数字信号，并输出检测结果;在此结果的支持下，指挥系统指示相应的操作，并控制具体的操作。
机器视觉技术优点众多，主要为：较快的工作速度、较低的运行噪声、较高的测量精度、灵敏的作业操作、灵活的技术运用、持续的工作时间、良好的环境适应性及较强的信息化处理能力等。
2 视觉传感器
2.1 视觉传感器的概念及工作原理
视觉传感是应用在生产装置上的一种电子图像技术。通过视觉传感器把图像抓取到，然后将该图像传送至处理单位，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别。并根据判别结果进而控制设备生产工作。整个视觉传感器主要有三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计像素的能力，图像的清晰和细腻程度常用分辨率来衡量，以像素数量表示。无论距离目标数米或数厘米远，传感器都能“看到”细腻的目标图像。在捕获图像之后，视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较，以做出分析。
2.2 视觉传感器的优势及其应用
视觉传感器的低成本和易用性已吸引机器设计师和工艺工程师将其集成入各类曾经依赖人工、多个光电传感器，或根本不检验的应用。视觉传感器的工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。本设计采用康耐视机器视觉，本视觉系统具备智能型视觉工具，使用In-sightExplorer软件可以进行各类型的函数参数设计。此外，In-Sight系统，可与PLC、机械手网络及PC设备接合。识别原理：利用物品形状的不同，反射光源面积大小的不同，使得生成的图像的象素灰度值的大小不同，从而进行物品的识别。本次项目，利用视觉系统识别的物件有三种，分别为方形、圆形及六边形。具体的视觉程序步骤如下。
1）打开工具栏菜单：图案匹配FindPatterns，双击FindPatterns。
2）选中模板区域和搜寻区域。
3）打开工具栏菜单：打开储存固定区域Region，双击Region。
4）选中模板区域。
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5）打开工具栏菜单：输入Extracthistogram，双击。
6）选中外部区域，外部区域选择Region，单击选择文本。
3 机器视觉技术在应用中存在的问题
虽然机器视觉技术目前已广泛应用到各领域，但由于其自身或配套技术上仍有不完善的地方，要广泛的应用还有一定限制。而图像处理算法的效率高低是计算机视觉成功应用的关键，尽管国内外都提出一些新的算法，但是大部分仍处于实验阶段。特别是有复杂背景的工业现场，对视觉识别技术的识别率和精度降低。
3 工业上的机器视觉技术的应用
视觉技术最重要的优势便是可以不与被观测物体直接接触，不会对观测者与被观测对象造成损害，非常安全，这是其他感官所无法替代的。通常来讲，人类肉眼无法观测到的机器视觉是完全可以办到的，也就是可以扩大肉眼的视觉范围。而且机器可以在人类无法适应的环境下进行工作，没有疲劳地进行长时间的工作，因此可以应用于众多的长时间工作于恶劣环境中。但是，当前的机器视觉尚处于对平面图像的识别与处理，对于立体的成像相对有限。
3.1 在自动检测中的应用
自动检测是在自动化生产过程中的极其重要的步骤。机器视觉已经广泛使用于自动检测系统中，检测方式主要有两种方式，即几何测量测试与自动识别检测。
在制造技术中有着不可替代作用的技术便是几何测量技术。以前使用的测量技术在读数时非常繁琐，测量时间较长，人工测量时有着极大的误差，自动化程度不高。测量技术在测试领域是新发展起来的技术，它的发展有着视觉技术推动的结果。当前时期主要有工业CT、激光扫描、激光雷达、结构光测量等方式，它们均有着自身的优势与不足。自动识别检测主要在产品外形或表面探伤上进行应用，这类系统的技术相对较为成熟。
3.2 在智能装配中的应用
在当今社会的工业生产中，装配工作占整个商品生产过程中的主要部分，而且装配质量的好坏将会直接影响产品的性能。装配工作因为有着复杂以及多样性的特点，在对其应用自动化技术过程中存在诸多的困难。视觉系统可以极大地减少产品的研发时间，在不进行更改硬件的基础上对各类零部件进行相应的处理。机器视觉技术不但能够完成相对简单的工作，而且可以在极其恶劣或者有害的环境内进行装配工作的展开。当前时期在工业生产中已经引进了大量的含有视觉系统的机器人进行工作。目前对于装配过程中机器视觉的难点在于对立体物体的识别与定位，今后的主要研究方向是三维重建以及立体匹配。
4 视觉伺服系统
视觉可以进行不需接触便可以测量的特点使其在伺服系统中有着非常重要的作用。一种较为普遍的应用便是使视觉传感与操作结合于同一个开环的系统内，伺服系统的精确度只由视觉传感以及执行机构二者的精确度进行影响。它的视觉控制使用的是开环视觉方式，也就是说，将图像中包含物体的特征进行提取，同时利用该信息进行相应执行，机构会有所反映，这里的视觉信息只是作为指令来进行使用。通常根据误差信号对视觉伺服系统进行分类，可以分为以位置和图像为基础以及混合两种形式的系统。
5 结语
综上所述，机器视觉技术跟制造业的加工有着密切的联系。在机器视觉技术不断发展的过程当中，受到很多因素的影响，其中包括技术上的因素，同时也有商业方面的因素，但是制造业对其需求才是具有决定性的因素。随着制造业的不断进步和发展，其对机器视觉技术的需求也开始不断加大，同时，这也决定着机器视觉要由之前比较简单的分析采集和传递数据以及对动作进行判断转向更加开放性的方向去发展，而这样的转变趋势也间接表明机器视觉将会和自动化加强融合。因为机器视觉本身就是自动化构成之一，由于机器视觉技术的不断发展和完善，也就预示着其会更加有力地推动工业机器人技术方面朝着更加智能化的方向发展。
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论文作者:孙桂生,张菁华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/4
标签：视觉论文; 技术论文; 机器论文; 图像论文; 传感器论文; 测量论文; 工作论文; 《防护工程》2018年第35期论文;