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目錄

1、機器視覺系統的概況

  (1)機器視覺定義

（2）機器視覺組成

（3）機器視覺應用範圍

2 機器視覺的國際現狀

3 機器視覺的國內現狀

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機器視覺系統廣泛的應用於各個行業。機器視覺在國外是非常廣泛的被使用，但在國內機器視覺還處在一個相對落後的階段。

1、機器視覺系統的概況

  (1)機器視覺定義

     機器視覺系統是指用計算機來實現人的視覺功能，也就是用計算機來實現對客觀的三維世界的識別。按現在的理解，人類視覺系統的感受部分是視網膜，它是一個三維取樣系統。三維物體的可見部分投影到網膜上，人們按照投影到視網膜上的二維的像來對該物體進行三維理解。所謂三維理解是指對被觀察物件的形狀、尺寸、離開觀察點的距離、質地和運動特徵（方向和速度）等的理解。

（2）機器視覺組成

      機器視覺系統從原理上分主要由三部分組成：影像的獲取、影像的處理和分析、輸出或顯示；從硬體上來分主要也由三部分組成：鏡頭、CCD、採集卡，但這只是狹義的分析機器視覺硬體的組成，其實機器視覺硬體部分還包括了光源、電腦、外圍運動控制部分。

機器視覺系統一般由相機、鏡頭、光源及控制器、影像採集卡、計算機 (或嵌入式影像處理系統)、影像處理與分析軟體、輸入與輸出控制、執行控制與機構等部分組成，如下圖所示。

其中視覺感測器、鏡頭與光源引數確定與選型至關重要。工業相機按照輸出影像訊號格式可劃分為模擬相機（PAL、NTSC等）和數字相機（IEEE1394、USB2.0、Camera Link、GigE等）。數字相機的常用介面對比如下：

（3）機器視覺應用範圍

       在現代化的大生產之中，視覺檢測往往是不可缺少的環節。比如，汽車零件的外觀，藥品包裝的正誤，IC字元印刷的質量，電路板焊接的好壞，等等，都需要眾多的檢測工人，通過肉眼或結合顯微鏡進行觀測檢驗。大量的檢測人工不僅影響工廠效率，而且帶來不可靠的因素，直接影響產品質量與成本。另外，許多檢測的工序不僅僅要求外觀的檢測，同時需要準確獲取檢測資料，比如零件的寬度，圓孔的直徑，以及基準點的座標等等，這些工作則是很難靠人眼快速完成。以下具體的列舉了一些典型的應用事例。

? 形狀，表面缺陷檢查(surface Inspection)

1 IC印刷電路板的檢查

2 IC檢查

3電視顯象管的缺陷檢查

4螺釘形狀的檢查

5自動檢反

6鋼鐵，不鏽鋼的缺陷檢查

7發動機內壁的損傷檢查

8紙，玻璃等平片狀物體的檢查

9其他，發光二極體檢查

10精密測量

11電子零部件

12焊錫檢查

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? 非破壞性檢驗(Non-Destructive Inspection)
1Ⅹ線·焊接部Ⅹ線照片
2超聲波偵探傷
3 AE
4通過電流的檢查
5 CT技術
構造物的CT非破壞性檢驗
鐳射核合成CT
樹木的年輪
熱線CT
6其他RI，紅外線鐳射的利用
7連線部檢查

? 工業機器人的視覺(組裝等)(Industrial Vision)
1機器人視覺
2位移，畸變測量
3距離測量
4焊接機器人
5物體的認識
6 Industrial Visual System
7零部件組裝
8其他畫像測量處理應用
①刻印文字
②車輛的行車，交通流動
③多面體姿勢的測量
④守護機器人
⑤核合成研究
⑥鐵路軌道間隔
⑦侵入監視
⑧搬送車
⑨動態·移動測量

? 產品的區分(Industrial Assortment)
1新鮮食品的區分
2醫藥品的區分
3光敏器件利用的區分
4機械零部件的區分

? 其他的應用(others)
1印刷·製版·CTS
2圖形設計

3彩色製版
4服飾的CAD，設計
5所有物合成設計
6視覺化影像處理
7珍珠，大米的質量
8 CG應用,AR
9神經網路和畫像
10零部件檢查，螺釘，軸承
11指紋畫像，人物識別(手，臉，眼底)
12印跡對照
13微生物形態學
14磁性材料評價
15土陶器圖形
16顯微分析，金屬組織定量
17記號查出，條形碼
18隱型眼鏡，鏡頭
19食品檢查
20地中探索
21郵件OCR
22顏色，光澤的測量
23瓶檢查

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2 機器視覺的國際現狀

通過網路報導： 2000年國外機器視覺是發展到“成年人”！
(1) 北美
據“視覺系統國際”公司的市場調查報告，1999—2000年北美的機器視覺市場規模估計將從16.8億美元增長到19億美元（年增長率12.4%）。1999年，北美商業機器視覺市場（包括由系統整合商和原始裝置製造商提供的附加值）規模估計為12.5億美元（其中用於半導體工業的機器視覺系統為4.88億美元）預計2000年可達到14億美元（年增長率12.4%）。
(2) 日本
在2000年機器視覺市場有1,000億日元，日本市場300～400億日元。以上是狹義上的機器視覺的資料，如果包含外表檢查系統，包含畫像和關係較深的半導體制造裝置和P C B等關聯裝置的話，影像處理關聯的市場，在日本國內有數千億日元的規模。影像處理本身是小市場,不過，與之有密切的關係的影像處理關聯的市場規模相當大。

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3 機器視覺的國內現狀

 

總的來說，目前在國內，這個行業的發展仍處於“嬰兒”成長期。有機會接觸到外國較先進的視覺系統的人，少之又少。因此，絕大多數從事這行業的人，多多少少都顯得有點目光短淺。不過另一方面，國內從事視覺行業的人，個個都信心十足，甚至是“野心勃勃”。以現在中國大陸的發展速度，以及行業中人的幹勁，相信不出幾年就能夠追上亞洲其他國家及地區的水平，如：台灣、新加坡，甚至是日本。機器視覺的國內基本現狀分析如下：

(1)北京

北京的視覺公司，好象多少都有那麼一點官方背景。搞開發也就顯得有那麼一些“官氣”。張嘴就是“最新”“最快”“全國領先”，“達世界先進水平”之類的話。他們注重的似乎不是“錢”，而是名氣。甚至就連技術人員也如此----更看重的是理論、演算法。所以，北京的同業人給大家的感覺是他們的“野心最大”。

(2)上海

上海的“機器視覺”技術水平相當不錯。主要是因為相當多的外國大企業，都把生產線設在上海或是附近地區的緣故。在外國大企業將生產線裝置從國外轉移來中國的同時，那些原先安裝在生產線上的機器視覺系統也就隨之到了上海。另一方面，外國視覺公司為了配合這些大客戶，便也把辦事處設在上海。所以上海的工程師對視覺系統有著更多使用及操作經驗，即實實在在的經驗。

(3)深圳

我個人認為深圳是中國“機器視覺”行業發展最有成績的地方，我甚至認為深圳是中國整個自動化行業發展最有成績的地方。這裡的工程師水平之高，出人意料，儘管與其他國家開發者相比尚有距離，但已經足以令人吃驚了。深圳公司的最大特點就是實際，一切從“錢”出發。與專案無關的問題不去考慮；客戶要求之外的問題不去考慮；超出預算之外的問題不去考慮┉┉，這裡的工程師關心的不是理論不是演算法，而是用什麼光源、某某公司的系統的優點是什麼、系統與機器裝置的通訊介面等等。
以上是一位同行(應該算是我的師兄)，不久前到中國為公司作市場調查。他對國內視覺行業的一些看法，我覺得分析的還不夠，我來加以補充：
國內目前從事機器視覺研究、銷售和應用的公司（不包括各大專院校和科研所）數量是屈指可數，在北京及周邊大約8-10家，江浙一帶8-10家，廣東地區10家左右，其他地區也還有一些視覺公司，整個中國加起來也不超過50家。目前這些公司主要是銷售和系統整合為主，銷售來講，北京及周邊的視覺公司業績最好，要佔到國內視覺銷售額的60%以上；在系統整合方面，江浙一帶和廣東地區幾乎持平。在整個國內，目前從事視覺整機制造和銷售的公司不多，我所知道的最好的也就深圳科瑞自動化和昆明船舶裝置集團有限公司，深圳科瑞自動化主要從事非接觸精密測量裝置的研究、製造和銷售；昆明船舶裝置集團有限公司主要從事菸草裝置的研究、製造和銷售。

國內現在在應用機器視覺的企業是非常的多，這些公司都是從國外或是台灣引進成套的裝置中帶有機器視覺系統，由於這些裝置的引進，隨之也就帶動了國內機器視覺的發展，加上現在很多的國外境內企業開始了本地化的採購計劃，所以國內目前從事機器視覺系統整合的公司開始也開始慢慢的活躍起來，我通過接觸一些系統整合公司的老闆和工程師，他們一致反映，今年比去年客戶需求的資訊量在迅速的增長，這也就暗示著機器視覺在國內的興起，我相信，在未來的幾年內，機器視覺將成為國內一個熱門的行業。