機器視覺有前景嗎

機器視覺技術(shù)是計算機科學的一個重要分支，發(fā)展到今天，機器視覺已經(jīng)有30多年的歷史，它的功能在工業(yè)領(lǐng)域逐步完善。隨著人工智能和5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，中國不斷調(diào)整和優(yōu)化升級傳統(tǒng)制造業(yè)，智能制造演變的更加智能化，智慧化。其中智能制造的一個顯著點就是用工業(yè)機器人代替部分人工了勞動力，使工廠的工作效率更高。而機器視覺在其中起到不可替代的作用，機器視覺在我國進入了一個快速發(fā)展時期。

機器視覺技術(shù)是一門涉及人工智能、神經(jīng)生物學、物理學、計算機科學、圖像處理、模式識別等諸多領(lǐng)域的交叉學科。主要用計算機軟件來模擬人的視覺功能，從客觀事物的圖像中提取信息，進行處理并最終用于實際檢測、測量和控制。機器視覺技術(shù)最大的特點是速度快、信息量大、功能多。從技術(shù)上來看，機器視覺行業(yè)將呈現(xiàn)以下幾大發(fā)展趨勢。

1.智能城市。以智能交通行業(yè)為例，機器視覺具有成本低、穩(wěn)定性強、準確性高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點，目前已經(jīng)在國內(nèi)外高速公路和公路的交通監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，具體體現(xiàn)在車牌識別、車身顏色識別、車型識別、違章識別、車流量統(tǒng)計、流量控制等。其次在安防中，也將大量使用，基于機器視覺技術(shù)的智能安防系統(tǒng)，能夠從眾多視頻材料中進行圖像識別，搜尋可疑人物等信息，實現(xiàn)對高危人員的識別和篩查；同時還能夠從多個監(jiān)控設(shè)備自動識別可疑物體，自動發(fā)出警報提醒安保工作人員。

2.無人商店。阿里巴巴和騰訊早已布局了無人商店，可以說無人商店的發(fā)展前景巨大，中國擁有開設(shè)無人商店最好的環(huán)境，顧客習慣于電子支付，另一方面從勞動力成本來說，中國的企業(yè)也會更快擁抱這一商業(yè)運營模式。機器視覺愈加得到青睞。

3.視覺檢測。在一些不適合人工作業(yè)的危險工作環(huán)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(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以極大的提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。

如何入門機器視覺

機器視覺項目很強調(diào)軟硬件結(jié)合。

機器視覺軟件一般用編程語言調(diào)用算法庫的形式，機器視覺算法庫有很多包括：halcon、vision pro、opencv、matlab等。halcon是德國MVtec公司的算法庫，也是目前市面上用的最多的算法庫。vision pro是美國康耐視結(jié)合自己的視覺硬件產(chǎn)品推出的，當然也兼容其他硬件產(chǎn)品。OpenCV是開源算法庫，本身很大很全，應(yīng)該算計算機視覺的庫，現(xiàn)在也有很多用這個，因為免費開源。Matlab是學?？瓢嘟虒W教圖像識別一般都是按照這個教的，但是我看到的實際工業(yè)用的并不多。

機器視覺入門我很建議從HALCON開始。主要是我認為機器視覺軟件入門第一步最重要的是理解圖像采集、blob分析、形態(tài)學等一些基本的圖像處理手段的作用和機器視覺項目軟件整體怎么編寫重要的是理解整體框架。在halcon、vision pro、opencv、matlab等不同算法庫里面blob分析、形態(tài)學分析的具體算子內(nèi)部編寫可能會不一樣，但是基本原理和實現(xiàn)的功能是一樣的。通過halcon熟悉機器視覺項目的套路和方法，其他的學起來就簡單了。halcon比較成熟，網(wǎng)上的破解軟件也很多，教程資料也和很多（又從vision pro開始學的，但是這個目前學習資料確實不多）。之所以推薦從halcon入門，還一個重要原因是HDevelop（halcon算法的開發(fā)軟件，兩者關(guān)系有點類似微軟的office和word的關(guān)系）提供了大量輔助工具幫助進行圖像分析和軟件調(diào)試，調(diào)試完畢后可以直接點擊“插入代碼”按鈕自動生成程序語句，如下圖所示，這樣可以幫助我們快速完成程序編寫并了解具體該用什么算子。程序編制完成后，HDevelop還可以直接導(dǎo)出C、C++、C#、VB等，以便后續(xù)程序的匯總。

機器視覺入門的書籍首選推薦《機器視覺算法與應(yīng)用》，這本書基本算是halcon的官方書籍，因為本身作者就是halcon的開發(fā)人員，而且最難得的是這是少有的從相機、鏡頭、光源這些硬件開始寫起的機器視覺圖書。當然這本書限于篇幅理論講的不是很細，講理論還是得經(jīng)典的岡薩雷斯的《數(shù)字圖像處理》，但是入門我還是建議《機器視覺算法與應(yīng)用》，還是說先了解整體架構(gòu)，了解套路，知道怎么干，然后再深入。第一版是雙語版（可以順便學英語專業(yè)詞匯），第二版增加了新的攝像機和圖像采集接口、三維傳感器及技術(shù)、三維重建、三維物體識別以及最先進的分類算法等。

機器視覺軟件編程我建議最好采用C++，雖然這兩年python比較火，但是工業(yè)上還是C++用的更多一些。如果像我是從機械轉(zhuǎn)行機器視覺，零基礎(chǔ)開始學，圖書建議選《C++ Primer Plus》，如下圖。雖然《C++ Primer》更經(jīng)典，但是就像那句話說的“《C++ Primer》一點都不primer”，《C++ Primer》是可以用來當做C++的字典用的一本書，不適合用于C++入門。而且讀《C++ Primer Plus》這本書可知直接照著書練習，示例非常完整詳細，不需要配合別的視頻教程類的資料學習。