機器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支。簡單說來，機器視覺就是在工業(yè)生產過程中，用機器代替人類視覺對產品外形特征做100%測量和判斷，也就是為機器植入了眼睛和大腦。

在現代工業(yè)零件制造領域，經常需要對半成品及成品進行幾何尺寸及外觀缺陷的檢測，同時，這些檢測需要較高的檢測精度和較快的檢測速度，傳統的接觸式人工檢測方式不僅繁瑣勞動強度大，而且檢測的速度很慢，人為造成的測量誤差也不少。同時，工件表面殘留的冷卻液及加工殘留物在測量前也需要完全清理干凈，以免影響儀器的測量精度及使用壽命。同時在檢測過程中，與工件所進行的接觸式測量，難免會對工件表面造成損傷，因此非接觸式的機器視覺系統開始迅速發(fā)展，更多的應用于工業(yè)制造中的各個領域。

那么，機器視覺系統設計的難點都有哪些？本文主要總結了一下五點，

一：打光的穩(wěn)定性

工業(yè)視覺應用一般分成四大類：定位、測量、檢測和識別，其中測量對光照的穩(wěn)定性要求高，因為光照只要發(fā)生10-20%的變化，測量結果將可能偏差出1-2個像素，這不是軟件的問題，這是光照變化，導致了圖像上邊緣位置發(fā)生了變化，即使再厲害的軟件也解決不了問題，必須從系統設計的角度，排除環(huán)境光的干擾，同時要保證主動照明光源的發(fā)光穩(wěn)定性。隨著現代工業(yè)自動化技術日趨成熟，越來越多的制造企業(yè)考慮如何采用機器視覺，取代人工來幫助生產線實現檢查、測量和自動識別等功能，以提率并降低成本，從而實現生產效率的較大化。當然通過硬件相機分辨率的提升也是提，抗環(huán)境干擾的一種辦法了。比如之前的相機對應物空間尺寸是1個像素10um，而通過提升分辨率后變成 1個像素5um，精度近似可以認為提升1倍，對環(huán)境的干擾自然增強了。

第二：工件位置的不一致性

一般做測量的項目，無論是離線檢測，還是在線檢測，只要是全自動化的檢測設備，首先做的一步工作都是要能找到待測目標物。實現“中國制造2025”，完成從制造大國向制造強國的轉變，智能制造是主攻方向。每次待測目標物出現在拍攝視場中時，要能準確知道待測目標物在哪里，即使你使用一些機械夾具等，也不能特別保證待測目標物每次都出現在同一位置的，這就需要用到定位功能，如果定位不準確，可能測量工具出現的位置就不準確，測量結果有時會有較大偏差

第三：標定

一般在測量時需要做以下幾個標定，一光學畸變標定（如果您不是用的軟件鏡頭，一般都必須標定），二投影畸變的標定，也就是因為您安裝位置誤差代表的圖像畸變校正，三物像空間的標定，也就是具體算出每個像素對應物空間的尺寸。

不過目前的標定算法都是基于平面的標定，如果待測量的物理不是平面的，標定就會需要作一些特種算法來處理，通常的標定算法是解決不了的。

此外有些標定，因為不方面使用標定板，也必須設計特殊的標定方法，因此標定不一定能通過軟件中已有的標定算法全部解決。

第四：物體的運動速度

如果被測量的物體不是靜止的，而是在運動狀態(tài)，那么一定要考慮運動模糊對圖像精度（模糊像素=物體運動速度*相機曝光時間），這也不是軟件能夠解決的。

第五：軟件的測量精度

在測量應用中軟件的精度只能按照1/2—1/4個像素考慮，好按照1/2，而不能向定位應用一樣達到1/10-1/30個像素精度，因為測量應用中軟件能夠從圖像上提取的特征點非常少。

非接觸測量所采用的是光學影像測量技術，通過軟件在光學對焦過程中，自動計算出兩個表面清晰的Z軸坐標值，從而測量出高度值。影像測量儀也稱二次元影像測量儀，是因為主要針對于X、Y軸方向進行測量，基于目前眾多工件對高度的測量要求越來越高，因此很多影像測量儀加裝了Z軸測量功能，被稱為2。非接觸式測量主要適用于表面反光型比較好的產品，這樣在影像測量過程中才能得出比較準確的座標值。同時非接觸測量也適用于材質較軟，易受外力擠壓變形的產品。

非接觸式測量使影像測量儀不再拘泥于X、Y軸測量，在Z軸方向的測量變得更加方便、快捷、精準。但是由于采用的是光學影像技術，因此對工件表面反光提出了很高要求，而工件表面的弧形高度測量的精度還是存在有比較大的局限性。

包裝不再是全自動化進程的痛點

面對一直沒有實現自動化的月餅包裝環(huán)節(jié)，對食品生產質量有著嚴苛要求的利口福食品和對產品追求的李群自動化一拍即合，決定一起攜手，借助更加柔性化的機器人解決方案，攻克月餅生產自動化進程的后一個環(huán)節(jié)---包裝！

整條機器人月餅包裝線包含5個工作站，17個工藝段，每小時上千盒的產能，全程只需4人監(jiān)管，這些都是機器人月餅包裝線的驚人數據。機器視覺檢測產業(yè)鏈機器視覺檢測在生活中的的應用及其廣泛，在交通領域、水文觀測、地質災害預警識別等領域，都發(fā)揮著重要的作用。由李群自動化自主研發(fā)的2臺Apollo機器人，6臺Artemis機器人組合而成的包裝線，通過多機器人協同合作，同時在傳送帶跟蹤管理和視覺系統的雙重配合下，可以實現月餅分揀、月餅盒調整、月餅裝盒、刀叉裝盒、月餅合蓋、裝箱封箱等多項工藝，并實現包裝的標準化。整條包裝線采用的機器人具備操作簡單、安全、穩(wěn)定、準確和可連續(xù)工作的特性，讓月餅包裝突破了常規(guī)的人工和時間局限，全力推動包裝工序的快速進行。

食品行業(yè)自動化進程的后一個包裝環(huán)節(jié)的創(chuàng)新，讓食品行業(yè)對品質要求更加嚴格標準，并達到高度的一致。