機(jī)器視覺(jué)，或稱(chēng)基于影像的自動(dòng)檢測(cè)和分析，當(dāng)涉及準(zhǔn)確和可靠的產(chǎn)品檢測(cè)時(shí)，擁有超越人類(lèi)視覺(jué)的全面優(yōu)勢(shì)，且通常還結(jié)合了不同的技術(shù)。

人眼是個(gè)非常復(fù)雜的工具，但它也有局限性。例如，在檢查產(chǎn)品時(shí)，機(jī)器視覺(jué)不僅更快且準(zhǔn)確得多。而人眼是個(gè)特別復(fù)雜的工具，與大腦結(jié)合，使我們能夠感知周?chē)h(huán)境，即使目標(biāo)的確切形狀發(fā)生變化，也能夠在瞬間辨識(shí)它們。

運(yùn)用視覺(jué)感知來(lái)分析我們的環(huán)境，并有一個(gè)能夠銳利聚焦特定區(qū)域的廣闊視野。隨著人類(lèi)不斷適應(yīng)許多不同的刺激和環(huán)境以求生存，這些能力已經(jīng)在幾千年中逐漸演變進(jìn)化。

但是，人類(lèi)的視覺(jué)感受也有重要的局限性。首先，我們只有兩只眼睛，它們反應(yīng)太慢而無(wú)法詳細(xì)看到快速移動(dòng)的物體，而且它們只對(duì)光譜的有限部分敏感，眩光和反射也妨礙了長(zhǎng)時(shí)間專(zhuān)注物體某些屬性(如尺寸或顏色)的能力。另外，我們對(duì)于影像的感知和儲(chǔ)存還是很主觀，因此，難怪人眼無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，以至于它們不是驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量的理想工具。

機(jī)器視覺(jué)：比人眼更可靠、更準(zhǔn)確
機(jī)器視覺(jué)，或稱(chēng)基于影像的自動(dòng)檢測(cè)和分析，當(dāng)涉及準(zhǔn)確和可靠的產(chǎn)品檢測(cè)時(shí)，擁有超越人類(lèi)視覺(jué)的全面優(yōu)勢(shì)，且通常還結(jié)合了不同的技術(shù)。以下是兩個(gè)如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，以確保生產(chǎn)環(huán)境中最高質(zhì)量的例子。

示例1：鑒于快速的節(jié)拍和對(duì)長(zhǎng)期可靠性的需求，在這種情況下肉眼觀察不是一種選擇，然而，如果企圖這樣做，那么這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)會(huì)涉及一大堆人，這又將違背檢查的客觀性。機(jī)器視覺(jué)才是解決之道——六個(gè)攝影機(jī)使用非?？斓目扉T(mén)速度和短暫的偏振光曝光(頻閃)觀察快速移動(dòng)的產(chǎn)品。這能夠創(chuàng)建清晰的影像，其中的缺陷可看得清清楚楚，然后，特殊的軟件在50ms內(nèi)檢索所有缺陷，每天可工作24小時(shí)(透過(guò)使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)或FPGA)，因此，這個(gè)系統(tǒng)在各方面都優(yōu)于人眼檢驗(yàn)。

示例1 必須徹底檢查以20個(gè)/s的速度移動(dòng)的產(chǎn)品。目標(biāo)是以0.02mm2的精準(zhǔn)度檢測(cè)誤差。

示例2：如果在這種情況下使用人眼進(jìn)行檢查，則需要一個(gè)人能夠在以18km/h速度移動(dòng)(即每秒一個(gè))產(chǎn)品的2m表面上看到幾微米的缺陷，因此在這里，用肉眼檢查同樣不實(shí)際。唯一選擇是結(jié)合了高科技的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)(如8k線掃描技術(shù))與快速鏡頭、LED線條燈和超高速“實(shí)時(shí)”圖像處理軟件的方案。

示例2 在以5m/s速度通過(guò)的物體上，必須在20mm的區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到幾μm的缺陷。

人眼對(duì)比自我學(xué)習(xí)軟件

人眼有一個(gè)長(zhǎng)項(xiàng)令人贊嘆：能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的異常或缺陷。如果產(chǎn)品夠大，我們會(huì)立即在產(chǎn)品上發(fā)現(xiàn)缺陷，即使以前從未見(jiàn)過(guò)這個(gè)缺陷，也會(huì)立刻注意到一件小對(duì)象上的劃痕或衣服上的裂口。通常，當(dāng)拿起一件物品，轉(zhuǎn)動(dòng)它、觀察反光，就會(huì)無(wú)意識(shí)地感受到異常，這與我們杰出的解讀能力結(jié)合，使人眼幾乎無(wú)與倫比。

然而，近年來(lái)，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)已經(jīng)有了很大發(fā)展，現(xiàn)在在很多情況下能與人們的解讀能力相媲美。使用復(fù)雜的自學(xué)視覺(jué)算法，當(dāng)前的技術(shù)能夠以與人腦執(zhí)行任務(wù)相同的方式處理影像。如果提供內(nèi)建附加信息的圖片庫(kù)，智能軟件可自學(xué)在哪里發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，而無(wú)需任何人編寫(xiě)任何一行程序代碼。這些附加信息可以指出哪些產(chǎn)品是好的，哪些是壞的，或顯示缺陷位于何處，且即使是改變?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品也能被快速辨識(shí)。

總結(jié)

在任何情況下，機(jī)器視覺(jué)都可以匹敵甚至超越我們眼睛和大腦的視覺(jué)檢測(cè)能力。