機器視覺(jué)系統就是利用機器代替人眼來(lái)作各種測量和判斷。它是計算科的一個(gè)重要分支，它綜合了光學(xué)、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。圖像處理和模式識別等技術(shù)的快速發(fā)展，也大大地推動(dòng)了機器視覺(jué)的發(fā)展。

　　一、機器人視覺(jué)系統的工作原理

　　機器人視覺(jué)硬件主要包括圖像獲取和視覺(jué)處理兩部分，而圖像獲取由照明系統、視覺(jué)傳感器、模擬-數字轉換器和幀存儲器等組成。機器人視覺(jué)通過(guò)視覺(jué)傳感器獲取環(huán)境的二維圖像，并通過(guò)視覺(jué)處理器進(jìn)行分析和解釋?zhuān)M(jìn)而轉換為符號，讓機器人能夠辨識物體，并確定其位置。

　　二、器人視覺(jué)系統的應用領(lǐng)域

　　工業(yè)機器人視覺(jué)難點(diǎn)在于精度和速度，要求都在毫米級，且工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機器人抓手的變動(dòng)是在三維空間內。根據功能不同，機器人視覺(jué)可分為視覺(jué)檢驗和視覺(jué)引導兩種。主要的應用領(lǐng)域包括：

　　1、 觸摸屏

　　隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，人們對電子產(chǎn)品交互體驗的要求越來(lái)越高，觸摸屏作為新一代的電子產(chǎn)品輸入設備正逐步成為平板電腦、手機、電子書(shū)、GPS、游戲機等設備的新寵。觸摸屏生產(chǎn)工藝復雜，從上游的ITO玻璃鍍膜、光刻、IC組件加工，到中游的觸摸屏模組貼合、絲網(wǎng)印刷、切割，再到下游的觸摸屏模組貼合、蓋板玻璃檢測，都對工藝提出更高的要求，使機器視覺(jué)技術(shù)成為相關(guān)環(huán)節生產(chǎn)和質(zhì)量檢測的必要技術(shù)。

　　2、FPD

　　FPD(Flat Panel Display、行業(yè)包括LCD、LED、OLED等多種顯示設備，各種技術(shù)工藝流程都非常復雜，其中LCD是當前最主要的顯示技術(shù)。FPD行業(yè)對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)有極高的要求，機器視覺(jué)技術(shù)作為非接觸、高精度、高速度的生產(chǎn)，檢測能力成為不可或缺的技術(shù)手段。從前端的ITO玻璃檢測、背光模組檢測，到Cell貼合、LCD模組的COG設備、對位貼合、切割機、飛針檢測設備等，機器視覺(jué)技術(shù)的應用提高了設備廠(chǎng)商的核心競爭力。

　　3、激光加工

　　技工加工是一種應用廣泛的工業(yè)加工技術(shù)，利用對激光器的運動(dòng)控制，實(shí)現高精度的打標、切割、雕刻、焊接等功能，隨著(zhù)激光加工的工藝升級，傳統技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足工業(yè)加工對高精度高速度的要求。這使機器視覺(jué)技術(shù)與激光技術(shù)開(kāi)始融合，同時(shí)視覺(jué)的定位和引導實(shí)現高精度加工，降低了對高成本精密卡具的需求，提升設備精度，降低加工成本。

　　4、太陽(yáng)能

　　太陽(yáng)能作為最有價(jià)值的未來(lái)綠色能源之一，是國家重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)領(lǐng)域。短期相對的產(chǎn)能過(guò)剩對太陽(yáng)能電池生產(chǎn)設備提出更高的要求，從硅錠、硅片純度、到加工鍍膜過(guò)程的質(zhì)量控制，都會(huì )銀杏最后太陽(yáng)能電池片的光電裝換效率，高質(zhì)量的產(chǎn)線(xiàn)能夠減低廢品率，從而降低生產(chǎn)能耗與太陽(yáng)能電池片產(chǎn)出比，使太陽(yáng)能成為真正的清潔能源。在太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)機器視覺(jué)定位、測量、檢測等技術(shù)可大大提高成品率，降低生產(chǎn)成本。

　　5、半導體

　　半導體技術(shù)是現代信息產(chǎn)業(yè)的根基，也是機器視覺(jué)技術(shù)最早的發(fā)源地。上世紀90年代，歐美半導體企業(yè)在半導體行業(yè)中應用圖像技術(shù)，使其后來(lái)逐步發(fā)展成為今天的機器視覺(jué)技術(shù)，并成為半導體工業(yè)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)半導體產(chǎn)業(yè)規模龐大，行業(yè)摩爾效應為行業(yè)工藝不斷提出挑戰，也對其生產(chǎn)設備中的機器視覺(jué)的要求不斷提高。

　　6、PCB

　　印制電路板PCB(Printed Circuit Board、板是電子信息產(chǎn)品主要的產(chǎn)品載體，在PCB行業(yè)發(fā)展相對成熟的今天，行業(yè)競爭激烈，對高性能設備的綜合制造能力的要求越來(lái)越高。隨著(zhù)多層板、撓性板、剛撓板等PCB制造技術(shù)的發(fā)展，對PCB生產(chǎn)工藝提出了更高的要求。在PCB板制造過(guò)程中機器視覺(jué)技術(shù)得到廣泛應用，在菲林AOI、PCB AOI、PCB AVI、內層板AXI、PCB絲網(wǎng)印刷、自動(dòng)曝光機、SPI、打孔機等設備中，機器視覺(jué)定位、檢測等視覺(jué)技術(shù)可實(shí)現快速、精準的質(zhì)量檢測和過(guò)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是設備性能提升的可靠保障。

　　7、SMT

　　表面貼裝技術(shù)SMT(Surface Mount Technology、行業(yè)是繼PCB后又一重點(diǎn)電子信息產(chǎn)業(yè)，也是中國機器視覺(jué)設備商的發(fā)源地，電子元器件小型化、器件貼裝高密度化、器件管腳陣列復雜化和多樣化都給現代SMT設備提出更高的要求。通過(guò)運用機器視覺(jué)視覺(jué)定位、測量、檢測檢測技術(shù)，提升SMT設備生產(chǎn)效率、提高貼裝精度、提升連續貼裝工作穩定性。助力SMT行業(yè)的設備升級和技術(shù)提高。

　　8、機器人與工廠(chǎng)自動(dòng)化

　　工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節機械手或多自由度的機器人，在工業(yè)生產(chǎn)中替代人工執行單調、頻繁、長(cháng)時(shí)間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，如沖壓、壓力鍛造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序，是現代工廠(chǎng)的自動(dòng)化水平的重要標志。機器人與視覺(jué)技術(shù)結合，能完成更精準的組裝、焊接、處理、搬運等工作。

　　9、制藥

　　藥品的生產(chǎn)和加工過(guò)程是非常嚴格的管理過(guò)程，任何微小的差錯都有可能造成嚴重的后果。通過(guò)機器視覺(jué)手段實(shí)現對藥品生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制和管理控制，提升藥品質(zhì)量和包裝質(zhì)量，保障患者的生命安全。

　　10、物流

　　現代工業(yè)生產(chǎn)流程管理是現代化生產(chǎn)效率和先進(jìn)性的體現，通過(guò)對條碼和字符的識別和跟蹤，能夠形成原材料器件、產(chǎn)成品、包裝箱、產(chǎn)品垛之間的一一對應，使現代生產(chǎn)具備可管理、可追溯型。對于工業(yè)品的生產(chǎn)工業(yè)管理和器件追溯，對于食品飲料防止串貨和安全追溯，汽車(chē)行業(yè)的零部件追溯有著(zhù)非常重要的應用意義。

　　11、汽車(chē)

　　汽車(chē)行業(yè)作為一個(gè)自動(dòng)化程度比較高的高科技行業(yè)，很多先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成功的運用到該行業(yè)各個(gè)生產(chǎn)流程中。在汽車(chē)制造的許多環(huán)節已經(jīng)做到了無(wú)人化操作，這樣就要求有一種可靠的檢測技術(shù)去驗證每一次裝配的正確性及裝配部件的合格性。機器視覺(jué)技術(shù)以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢成為自動(dòng)檢測系統的首選。機器視覺(jué)已經(jīng)被廣泛的應用于汽車(chē)生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節，例如汽車(chē)零部件的尺寸及外觀(guān)質(zhì)量檢測，自動(dòng)裝配正確性的檢測。以前傳統的檢測方式耗費大量人力，而且容易受到工人主觀(guān)情緒及自身技術(shù)水平的影響，不能保證很高的檢驗合格率。許多汽車(chē)制造廠(chǎng)家開(kāi)始嘗試使用機器視覺(jué)檢測來(lái)替代傳統的檢測方式，并取得了良好的效果。

　　12、OCR

　　光學(xué)字符識別OCR(Optical Character Recognition、在很多行業(yè)中，比如印刷包裝、物流行業(yè)，大量涉及印刷質(zhì)量檢測、包裝質(zhì)量檢測以及產(chǎn)品包裝上的條碼檢測和字符識別等環(huán)節。這些應用的共同特點(diǎn)是，連續大批量生產(chǎn)、對外觀(guān)質(zhì)量的要求高，具有高度重復性和智能性。利用機器視覺(jué)的精度、速度以及工業(yè)環(huán)境下的可靠性，來(lái)進(jìn)行字符識別、條碼識別實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)高效的測量、檢測和辨識。

　　傳統制造業(yè)面臨新的顛覆，轉型升級將給中國自動(dòng)化行業(yè)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)機遇。而機器視覺(jué)作為自動(dòng)化界高智能化產(chǎn)品，未來(lái)具有巨大的發(fā)展潛力。