智覺監視器是一款基於機器視覺技術生產的用於產品生產檢測的工業儀器。其利用機器代替人眼來做測量和判斷,通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置,分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統,得到被攝目標的形態信息,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數位化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特徵,進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。
基本介紹
- 中文名:智覺監視器
- 外文名:Intelligent Vision Monitors
- 用途:產品生產檢測
發展歷史,工作原理,產品特點,套用,
發展歷史
智覺監視器是機器視覺技術的發展而產生的設備,所以機器視覺技術的發展歷史即為智覺監視器的發展歷史。
20世紀50年代開始研究二維圖像的統計模式識別。
60年代Roberts開始進行三維機器視覺的研究。
70年代中,MIT人工智慧實驗室正式開設“機器視覺”的課程。
80年代開始,開始了全球性的研究熱潮,機器視覺獲得了蓬勃發展,新概念、新理論不斷湧現。
初級階段為1990~1998年,期間真正的機器視覺系統市場銷售額微乎其微。主要的國際機器視覺廠商還沒有進入中國市場。1990年以前,僅僅在大學和研究所中有一些研究圖像處理和模式識別的實驗室。在20世紀90年代初,一些來自這些研究機構的工程師成立了他們自己的視覺公司,開發了第一代圖像處理產品,人們能夠做一些基本的圖像處理和分析工作。儘管這些公司用視覺技術成功地解決了一些實際問題,例如多媒體處理,印刷品表面檢測,車牌識別等,但由於產品本身軟硬體方面的功能和可靠性還不夠好,限制了他們在工業套用中的發展潛力。另外,一個重要的因素是市場需求不大,工業界的很多工程師對機器視覺沒有概念,另外很多企業也沒有認識到質量控制的重要性。
第二階段1998~2002年定義為機器視覺概念引入期。自從1998年,越來越多的電子和半導體工廠,包括香港和台灣投資的工廠,落戶廣東和上海。帶有機器視覺的整套的生產線和高級設備被引入中國。隨著這股潮流,一些廠商和製造商開始希望發展自己的視覺檢測設備,這是真正的機器視覺市場需求的開始。設備製造商或OEM廠商需要更多來自外部的技術開發支持和產品選型指導,一些自動化公司抓住了這個機遇,走了不同於上面提到的圖像公司的發展道路——做國際機器視覺供應商的代理商和系統集成商。他們從美國和日本引入最先進的成熟產品,給終端用戶提供專業培訓諮詢服務,有時也和他們的商業夥伴一起開發整套的視覺檢測設備。
經過長期市場開拓和培育,不僅僅是半導體和電子行業,而且在汽車、食品、飲料、包裝等行業中,一些頂級廠商開始認識到機器視覺對提升產品品質的重要作用。
第三階段從2002年至今,為機器視覺發展期,從下面幾點我們可以看到中國機器視覺的快速增長趨勢:
1、在各個行業,越來越多的客戶開始尋求視覺檢測方案,機器視覺可以解決精確的測量問題和更好地提高他們的產品質量,一些客戶甚至建立了自己的視覺部門。
2、越來越多的本地公司開始在他們的業務中引入機器視覺,一些是普通工控產品代理商,一些是自動化系統集成商,一些是新的視覺公司。雖然他們絕大多數尚沒有充分的回報,但都一致認為機器視覺市場潛力很大。資深視覺工程師和實際項目經驗的缺乏是他們面臨的最主要的問題。
3、一些有幾年實際經驗的公司逐漸給自己定位,以便更好的發展機器視覺業務。他們或者繼續提高採集卡、圖像軟體開發能力,或者試圖成為提供工業現場方案或視覺檢查設備的領袖廠商。單純的代理仍然是他們業務的一部分,但他們已經開始開發自己的技術或者訣竅,在元件和系統的層次上。4.經過幾年尋找代理的過程,許多跨國公司開始在中國建立自己的分支機構。通常他們在北京、上海、廣東、深圳等建立自己在中國的分支機構,來管理關鍵的客戶以及向合作夥伴提供技術和商務支持。
工作原理
利用機器代替人眼來做測量和判斷,通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置,分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統,得到被攝目標的形態信息,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數位化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特徵,進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。
產品特點
機器視覺系統的特點是提高生產的柔性和自動化程度。在一些不適合於人工作業的危險工作環境或人工視覺難以滿足要求的場合,常用機器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業生產過程中,用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高,用機器視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度。
套用
機器視覺技術在智慧型製造中的套用涉及到多個領域,並隨著該技術研究的不斷深入而不斷拓展。從當前的套用來看,涉及到包括注塑行業、電子製造、汽車製造等多種不同領域。
首先,機器視覺技術在注塑行業中可用於注塑成品的缺陷檢測,對於注塑產品質量進行自動篩選和剔除,結合自動化設備線上檢測注塑品的外觀缺陷,並自動剔除不合格產品的方法。其次,機器視覺技術在電子製造中的套用,如晶片必須用極細的焊線焊接,以絕對準確度將細的鋁或金線放置於非常小的墊面,通過機器視覺技術則很好地實現焊接位置的定位和處理,很好地完成高精尖的生產處理工作。此外,在汽車製造領域,機器視覺系統被廣泛用於汽車製造的工況監視、成品檢驗和質量控制等領域,實際的套用效果越來越顯著。隨著製造業“機器換人”的演變,作為設備智慧型化過程必不可少的機器視覺也會隨之迅速發展。機器視覺技術正是可以幫助工廠減少污染並且以更低的成本獲得高效率的工具,可以預見的是,隨著機器視覺技術自身的成熟和發展,它將在現代和未來的製造企業中得到越來越廣泛的套用。