機器視覺作為(wei) 實現工業(ye) 自動化和智能化的關(guan) 鍵核心技術，正成為(wei) 人工智能發展最快的一個(ge) 分支。機器視覺有四大構件，光源、攝像機、圖像采集卡和視覺處理軟件（整合AI算法），其中圖像采集卡由SoC處理器和算力支持，是工廠自動化常用外購組件，是方案商的主要市場。機器視覺技術涉及計算機科學、人工智能、信號處理、圖像處理、機器學習(xi) 、光學、自動化等多個(ge) 領域。本文重點介紹機器視覺在汽車和、機器人工廠的中的應用案例，為(wei) 方案網指引商機。

機器視覺的基本概念和構成

機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺係統是指通過機器視覺產(chan) 品將被攝取目標轉換成圖像信號，傳(chuan) 送給專(zhuan) 用的圖像處理係統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像係統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控製現場的設備動作。

機器視覺的構成包括：

①光源

作為(wei) 一種輔助成像設備，光源對成像質量往往起到至關(guan) 重要的作用。以LED照明產(chan) 品為(wei) 例，它們(men) 具有更高的靈活性，具有可調角度和附加波長，更一致的光譜響應。市場上有多種波長和形狀的光源可供選擇，產(chan) 品的選擇並不難。

②攝像機

傳(chuan) 輸效率更高、抗幹擾力更強、成像能力更穩定的工業(ye) 相機是一台優(you) 秀的視覺檢測設備必不可少的組成部分。按輸出信號方式，相機可分為(wei) 模擬相機和數字相機兩(liang) 種;按芯片類型，又可分為(wei) CCD相機和CMOS相機兩(liang) 種。

③圖像采集卡

圖像采集卡通常以電腦插卡的形式存在，它的主要工作是將圖像輸出傳(chuan) 送到計算機主機。圖像采集卡需要將來自相機的模擬或數字信號轉換為(wei) 特定格式的圖像數據流，還可以控製相機的一些參數，例如觸發信號、曝光/積分時間、快門速度等。圖像采集卡通常針對不同類型的相機具有不同的硬件結構，同時也具有不同的總線形式，如PCI、PCI64、Compact PCI、PC104、ISA等。

④視覺處理軟件

機器視覺軟件用於(yu) 完成輸入圖像數據的處理，然後通過一定的計算就可以得到需要的結果。通用機器視覺軟件以C/C++圖像庫、ActiveX控件和基於(yu) 圖形的編程環境等形式出現，可以專(zhuan) 用，例如僅(jin) 用於(yu) LCD檢測、BGA檢測、模板對齊等，或通用，包括定位、測量、條形碼/字符識別、斑點檢測等。

機器視覺賦能汽車製造

相比於(yu) 其他製造業(ye) ，汽車製造業(ye) 具有幾個(ge) 典型的特點：產(chan) 量巨大且仍保持快速增長;車型更新換代速度快;製造工藝流程非常複雜。機器視覺技術在汽車製造業(ye) 中的應用，極大地提高了工藝的操作質量和效率，降低了勞動強度。其已成功地應用於(yu) 國內(nei) 外許多汽車主機廠，包括車輛及零部件自動檢測、零件三維定位、車身組裝/加工，零件追溯等。機器視覺技術的應用已貫穿了整個(ge) 汽車車身製造過程，包括從(cong) 初始原料質量檢測發展到汽車零部件100%在線測量，再對製造過程中的焊接、塗膠、衝(chong) 孔等工藝過程進行把控，最後對車身總成、出廠的整車質量進行把關(guan) 。

汽車、食品和飲料、製藥和化工以及包裝領域對視覺引導機器人係統的需求是推動市場增長的主要動力。其中，汽車行業(ye) 依然是全球最大的機器視覺係統采用者，在2021年，來自汽車行業(ye) 的收入份額超過了15.0%，預計未來幾年仍將繼續穩步增長。

機器視覺在機器人中的應用

機器視覺體(ti) 現的是一種技術能力，自動化、機器學習(xi) 、深度學習(xi) 和神經網絡等其他能力也是如此。這是一種可以集成到其他技術和流程中的能力，用以造福行業(ye) 並提高業(ye) 務效率。現在的機器人已經越來越多地內(nei) 置機器視覺。為(wei) 了使機器人能夠勝任更複雜的工作，機器人不但要有很好的控製係統，

還需要更多地感知環境的變化。機器人視覺以其信息量大、信息完整成為(wei) 最重要的機器人感知功能。

如今機器視覺在工業(ye) 機器人中的應用非常普遍。近年來，機器人的快速發展推動了機器視覺市場需求的顯著增長。在以高端裝備製造業(ye) 為(wei) 核心的智能製造業(ye) 4.0時代的背景下，工業(ye) 智能機器人產(chan) 業(ye) 市場呈現爆炸式增長勢頭，而機器視覺在工業(ye) 機器人中充當“火眼金睛”的角色，可謂功不可沒。

總結：

所以說，機器視覺是實現工業(ye) 自動化和智能化的必要手段，是智能製造的關(guan) 鍵技術之一。隨著人工智能的爆發，作為(wei) 代表技術之一的機器視覺，有望迎來更大發展。

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