如今在许多现代化工厂,工人变成了流水线旁负责巡检的配角,工业机器人替代了繁重的人工作业,电子信息技术的广泛应用让生产的自动化水平大幅提高,工业界也由此步入了3.0时代。然而,传统的工业机器人大多是通过示教再现或者预编程来实现各种简单的操作,这极大地限制了机器人的应用。如果能让机器像人一样具有自我意识,可以根据产品的位置、亮度、颜色、表面特征等信息进行对应的操作,显然能进一步解放生产力,完成柔性化的制造,而实现这一切的前提就是为机器人装上“眼睛”,也就是机器视觉。某种意义上可以说,机器视觉是赋予工业机器人智慧化,并助力整个工业从3.0时代步入4.0时代的关键一环,为智能制造的落地打开了“新窗口”。
顾名思义,机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断,通过视觉系统对产品图像摄取,同时将被摄取的目标转换为图像信号传送给专用的图像处理系统,得到被摄目标的形态信息,再将像素分布和亮度、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,进而根据判别结果来控制现场的设备动作。和人眼相比,机器视觉具有效率快、精准性高且永不知疲倦等显著优势,因而被广泛应用于工业制造的各个环节,比如上下料过程中使用机器视觉进行定位,引导机械手臂准确抓取;比如在自动化包装领域进行物品数量的识别和数据的追溯;再比如对一些精密度较高的产品进行分类和瑕疵检测,这也是机器视觉目前应用最广泛、取代人工最多的环节。