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為何工業(yè)4.0離不開機(jī)器視覺(jué) 看人類視覺(jué)VS機(jī)器視覺(jué)
日期:2022-11-09瀏覽量:1678來(lái)源:

  工業(yè)4.0的興起,信息化技術(shù)的浪潮加速了制造產(chǎn)業(yè)的變革步伐,人類視覺(jué)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代企業(yè)高速發(fā)展的需求,因此,高精度、高效率且成本更低的制造需求,促使企業(yè)走向智能化和自動(dòng)化的方向。機(jī)器視覺(jué)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化強(qiáng)有力的工具,與人類視覺(jué)相比,機(jī)器視覺(jué)的可靠性更高,客觀性更強(qiáng),持續(xù)工作時(shí)間越長(zhǎng)。


  傳統(tǒng)的生產(chǎn)線,是單純地依靠人類肉眼視覺(jué),對(duì)生產(chǎn)的過(guò)程進(jìn)行識(shí)別檢測(cè),畢竟人的精力有限,檢測(cè)的速度慢,準(zhǔn)確度也低。同時(shí)人眼僅能感知可見光波段,獲取信息有限。如果到了高溫、寒冷、狹窄或者高空等極端的場(chǎng)景下,人類的視覺(jué)檢測(cè)就沒(méi)辦法用了。所以,高效準(zhǔn)確、靈活穩(wěn)定、信息豐富、應(yīng)用廣泛的機(jī)器視覺(jué)開始逐漸代替人類視覺(jué),帶領(lǐng)生產(chǎn)制造業(yè)走向提速增效的發(fā)展之路。


  機(jī)器視覺(jué)常常用來(lái)檢測(cè)人眼難以識(shí)別的問(wèn)題,比如物體的微小缺陷及形變、高壓電纜的放電檢測(cè)、不透明包裝的產(chǎn)品填充檢查等等。一套機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)一般包含光源、鏡頭、工業(yè)相機(jī)、機(jī)器視覺(jué)軟件等軟硬件產(chǎn)品,工業(yè)相機(jī)在合適的光照下采集被測(cè)物的圖像,再由機(jī)器視覺(jué)視覺(jué)軟件對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化分析及處理。在機(jī)器視覺(jué)中,相機(jī)快門時(shí)間可達(dá)微秒級(jí),還能夠感知紫外到紅外的寬波段范圍光譜,且機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品有寬溫、抗振等不同性能可以選擇,適應(yīng)性強(qiáng),因此,相較于人類視覺(jué),機(jī)器視覺(jué)成本更低,且更加高效穩(wěn)定,應(yīng)用廣泛。


  機(jī)器視覺(jué)和人類視覺(jué)的差別:


  1、觀測(cè)精度


  人類視覺(jué):人類手工操作無(wú)法達(dá)到高精度要求。


  機(jī)器視覺(jué):識(shí)別精度和抓取精度均高于人類操作精度,可精準(zhǔn)地控制位移量。


  2、彩色識(shí)別能力


  人類視覺(jué):對(duì)色彩的分辨能力強(qiáng),但容易受人的心理影響,不能量化


  機(jī)器視覺(jué):受硬件條件的制約,目前一般的圖像采集系統(tǒng)對(duì)色彩的分辨能力較差,但具有可量化的優(yōu)點(diǎn)


  3、灰度分辨力


  人類視覺(jué):差,一般只能分辨64個(gè)灰度級(jí)


  機(jī)器視覺(jué):強(qiáng),目前一般使用256灰度級(jí),采集系統(tǒng)可具有10bit、12bit、16bit等灰度級(jí)


  4、空間分辨力


  人類視覺(jué):分辨率較差,不能觀看微小的目標(biāo)


  機(jī)器視覺(jué):目前有4K×4K的面陣相機(jī)和8K的線陣相機(jī),通過(guò)備置各種光學(xué)鏡頭,可觀測(cè)小到微米大到天體的目標(biāo)


  5、速度


  人類視覺(jué):人眼無(wú)法看清快速運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)


  機(jī)器視覺(jué):快門時(shí)間可達(dá)到10μs左右,高速像機(jī)幀率可達(dá)到1000fps以上,處理器的速度越來(lái)越快


  6、感光范圍


  人類視覺(jué):400nm-750nm范圍的可見光


  機(jī)器視覺(jué):從紫外到紅外的較寬光譜范圍,另有X光等特殊相機(jī)


  7、智能化


  人類視覺(jué):可對(duì)工件進(jìn)行理性分析,對(duì)工件的具體詳細(xì)情況進(jìn)行分析,得到一定規(guī)律。


  機(jī)器視覺(jué):可以利用人工智能技術(shù),但不夠智能,通過(guò)多次學(xué)習(xí)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行分析,按照人類設(shè)定思路進(jìn)行。


  8、環(huán)境要求


  人類視覺(jué):對(duì)環(huán)境溫度、濕度的適應(yīng)性差,另外有許多場(chǎng)合對(duì)人有損害


  機(jī)器視覺(jué):對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),另外可加防護(hù)裝置


  9、環(huán)境適應(yīng)


  人類視覺(jué):人類在長(zhǎng)期惡劣的環(huán)境中工作(比如激光環(huán)境等)對(duì)身體健康有很大的影響。


  機(jī)器視覺(jué):可以長(zhǎng)期總惡劣的工作環(huán)境中替代人工的位置。


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