引言：伴隨著工業4.0的到來，機器視覺在智能制造業中的地位日益重要。那機器視覺系統的基本功能是什么呢?本文以機器視覺系統為例，介紹機器視覺的四個基本功能，并對其進行了分析。

機器視覺是一種利用光學設備和非接觸傳感器，自動接收和處理真實對象的圖像，以獲取所需信息或控制機器人運動的設備，它是一種廣泛應用于工業領域的視覺應用。它最大的特點是速度快、信息豐富、功能豐富。

機器視覺系統的目標是在機器或工業機器人上增加一組視覺系統，其原理是利用計算機、圖像處理機和相關裝置模擬人類的視覺行為，完成獲取人類視覺系統的信息。人眼、神經系統和腦部的視覺中樞構成人類視覺系統，由圖像采集系統、圖像處理系統和信息分析處理系統等組成。

機器視覺的基本功能

目前，視覺定位、尺寸測量、識別計數和外觀檢查被認為是機器視覺的四個基本功能。當前應用程序主要基于以上四種功能。

1、模式識別/計數主要是指區分已知規則、易于辨認外觀、顏色、圖案、數字、條碼等物品。并具有大量的信息，如人臉、指紋、虹膜識別等。

2、視覺定位主要是根據被識別物體的精確提供坐標和角度信息。在機器視覺應用中，定位是最基礎、最核心的功能。在定位過程中，軟件的質量往往和定位算法有關。

3、尺寸測量主要是指將采集到的像素信息轉化為常用的度量衡單位，再在圖像上準確地計算出所需的幾何尺寸。它的優點是具有高精度、高通量、復雜形狀的測量，如一些由于人眼難以測量而只能抽查、有了機器視覺之后才能實現全檢。

4、外觀檢查主要檢查產品的外觀缺陷，最常見的是表面組裝缺陷(例如漏裝、混合物、錯配等)，表面印刷缺陷(如多印、漏印、重印等)和表面形狀缺陷(如崩邊、凸起、凹坑等)。由于產品的外觀缺陷一般比較復雜，在機器視覺中的應用中比較難檢測。

在技術實現難度方面，增加了識別、定位、測量和檢測的困難，根據四大基本功能，各種細分功能的實現難度也不同。當前，3D視覺技術是機器視覺技術發展的一個前沿方向。

機器視覺在汽車制造業的應用

為避免大批量生產(例如汽車發動機的裝配過程)中的部件不正確裝/漏裝、安裝不到位等問題，必須提高生產的可靠性。基于機器視覺識別功能的各種目標明確的自動識別系統對于提高操作的可靠性是十分有效的。

作為工業具有代表性的現代汽車制造業，正在朝著多品種、靈活化的方向發展，而工件識別技術則是實現這一生產方式的重要環節。在一條自動線上同時生產兩種發動機的四個不同的凸輪軸，所采用的方法是在工件指定的二檔軸頸之間制造標記。標號中有1~4圈，分別代表4個凸輪軸。工件進入某道工序前(例如，凸輪軸的最后檢驗)，安裝在線段上的光電視覺傳感器，通過讀取上述標記，正確識別工件，然后發出相應的控制信號，完成不同的工作程度。例如，當凸輪軸進入最終檢查站的前兩個站時，綜合測量機會根據收到的指令調用不同的程序來正確檢查工件。

本文通過機器視覺技術在汽車制造業中的應用，認識到在汽車制造行業使用自動線時，機器視覺就是通過讀上面的光電視覺傳感器來正確識別工件，然后發出相應的控制信號，從而完成不同的工作程度。同時，通過本案例，我們還了解了機器視覺、模式識別/計數、視覺定位、尺寸測量和外觀尺寸測量和外觀檢測。更多關于機器視覺的知識，可以關注捷眾機器人。