在工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中，機(jī)器視覺是指通過采用適合被測(cè)物體的多角度光源和非接觸傳感器獲取真實(shí)物體的圖像，通過計(jì)算機(jī)從圖像中提取信息，進(jìn)行分析、處理，最終用于檢測(cè)和控制機(jī)器運(yùn)動(dòng)的裝置。
機(jī)器視覺通過模擬人類視覺系統(tǒng)，賦予機(jī)器“看”和“認(rèn)知”的能力，是機(jī)器認(rèn)識(shí)世界的基礎(chǔ)。機(jī)器視覺的成像系統(tǒng)可以類比為人類的視覺器官，輸入圖像信息；視覺控制系統(tǒng)可以類比為人類的大腦，處理和解釋視覺圖像。
機(jī)器視覺的構(gòu)成
機(jī)器視覺系統(tǒng)是一個(gè)包含硬件、軟件和算法等諸多單元的應(yīng)用系統(tǒng)，主要包括成像和圖像處理兩大部分，前者通過硬件部分實(shí)現(xiàn)，后者由算法及軟件構(gòu)成的視覺控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)，對(duì)成像進(jìn)行處理分析，輸出分析結(jié)果至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
典型機(jī)器視覺系統(tǒng)構(gòu)成示意圖
光源
光源是機(jī)器視覺系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件之一，其在機(jī)器視覺中的作用主要包括：照亮目標(biāo)、突出特征，形成有利于圖像處理的效果；克服環(huán)境光干擾，保證圖像穩(wěn)定性；用作測(cè)量的工具或參照物。
與民用照明光源相比，機(jī)器視覺光源在照度、均勻性和穩(wěn)定性三個(gè)核心指標(biāo)上有較高的要求。合適的光源設(shè)備能夠使被測(cè)物與背景盡量明顯區(qū)分，獲得高品質(zhì)、高對(duì)比度的圖像。在機(jī)器視覺領(lǐng)域的應(yīng)用中，由于應(yīng)用對(duì)象與檢測(cè)要求的不同，尚無通用的機(jī)器視覺照明系統(tǒng)，需針對(duì)特定案例設(shè)計(jì)相應(yīng)的照明方案，以達(dá)到照明效果。
鏡頭
鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體，是機(jī)器視覺采集和傳遞被攝物體信息過程的起點(diǎn)。鏡頭將目標(biāo)成像在圖像傳感器的光敏面上，分辨率、對(duì)比度、景深以及像差等指標(biāo)對(duì)成像質(zhì)量具有關(guān)鍵性影響。與民用鏡頭相比，工業(yè)鏡頭需要更小的光學(xué)畸變、足夠高的光學(xué)分辨率、豐富的光譜響應(yīng)選擇等，以滿足不同場(chǎng)合視覺系統(tǒng)的應(yīng)用需求。
相機(jī)
工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)最核心的組件，其本質(zhì)的功能就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成為有序的電信號(hào)，再將該信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換并送到處理器后以完成圖像的處理、分析和識(shí)別。與普通民用相機(jī)相比，工業(yè)相機(jī)需要更高的傳輸力、抗力以及穩(wěn)定的成像能力。
算法和軟件
對(duì)所獲得的視覺信號(hào)進(jìn)行處理是機(jī)器視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，機(jī)器視覺軟件類似“大腦”，通過圖像處理算法完成對(duì)被測(cè)物的識(shí)別、定位、測(cè)量、檢測(cè)等功能。機(jī)器視覺軟件分為底層算法和二次開發(fā)的軟件包兩類，前者是包含大量處理算法的工具庫，用以開發(fā)特定應(yīng)用，主要使用者為集成商與設(shè)備商。后者是封裝好的、用以實(shí)現(xiàn)某些功能的應(yīng)用軟件，主要供最終用戶使用。
機(jī)器視覺的功能
機(jī)器視覺結(jié)合到工廠的生產(chǎn)線中，可以實(shí)現(xiàn)四種基本功能——識(shí)別、測(cè)量、定位和檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)難度依次遞增。