摘 要:基于圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)具有十分顯著的優(yōu)越性,尤其是其具有智能化、快速性等特點(diǎn),在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天,基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)更是得到了廣泛的關(guān)注和重視。隨著計(jì)算機(jī)的普及以及一系列相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,人們會(huì)更多的借助于計(jì)算機(jī)、傳感器等設(shè)備繼續(xù)擰視覺(jué)信息的捕捉和處理。以下,筆者立足于我國(guó)計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展情況,就該技術(shù)的原理以及其應(yīng)用領(lǐng)域等方面加以簡(jiǎn)單的介紹。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);視覺(jué)檢測(cè)技術(shù);原理;應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):TP391.41
受到CIMS的推動(dòng)和影響,諸多企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)逐步趨向于個(gè)性化以及自動(dòng)化,這種大的發(fā)展趨勢(shì)間接的對(duì)我國(guó)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)提出了更高的要求,計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。就現(xiàn)階段分析來(lái)看,計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代諸多企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著柔性制造系統(tǒng)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,驅(qū)動(dòng)圖像處理軟件、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的日趨成熟,檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏性、智能化特點(diǎn)愈發(fā)受到人們的關(guān)注,在這種大的發(fā)展趨勢(shì)之下,計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)得到了較快的發(fā)展。基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、工況監(jiān)視等諸多環(huán)境之中。
1 關(guān)于對(duì)視覺(jué)技術(shù)的相關(guān)研究
1.1 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的原理分析和探究
圖像技術(shù)主要指的就是通過(guò)各種途徑所實(shí)現(xiàn)的對(duì)圖像的獲取以及進(jìn)一步的深入加工和處理技術(shù)。根據(jù)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的抽象程度以及對(duì)圖像處理方式的不同,可以大致將圖像的處理和加工技術(shù)劃分為三個(gè)最主要的層次,這三個(gè)層次分別是圖像的加工處理、圖像的分析以及對(duì)于圖像的理解。將這三個(gè)層次進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)合,便是圖像工程。計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)是一門(mén)新興的計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù),該技術(shù)建立在對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究的基礎(chǔ)之上,吸收和借鑒相關(guān)的研究成果,借助于傳感器來(lái)實(shí)施三維測(cè)量,進(jìn)而有效獲得被測(cè)物體的空間具體位置信息,故而可以很好的滿足當(dāng)代制造業(yè)的發(fā)展需求。區(qū)別于一般的圖像處理系統(tǒng),計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)信息更為精準(zhǔn)和迅速,其環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。
基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)注重計(jì)算理論的輔導(dǎo)作用,以應(yīng)用為目標(biāo)進(jìn)行視覺(jué)技術(shù)分析。自上世紀(jì)七十年代以來(lái),我國(guó)關(guān)于對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的研究又取得了顯著的進(jìn)步,并且逐步邁入更為實(shí)質(zhì)性的研究階段,在該階段中,逐步開(kāi)始從通過(guò)從多個(gè)角度(諸如光學(xué)角度、生理學(xué)角度以及投影射影角度等等)對(duì)其成像問(wèn)題加以分析。以Marr為代表的專(zhuān)家更是建立了一些一般性的視覺(jué)性處理模型來(lái)輔助該技術(shù)的研究。
1.2 視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)中傳感器的作用
在計(jì)算機(jī)的控制下配有相關(guān)的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng),在該視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)中,主要有三個(gè)主要方面的主要作用:第一,對(duì)于視覺(jué)傳感器模型的分析以及確定;第二,進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)分散與整理的相關(guān)工作;第三,CAD模型的建立。傳感器的主要作用就是對(duì)測(cè)量棒材的多個(gè)截面進(jìn)行分析,將所收集得到的數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像采集卡采集后,傳到相關(guān)的圖像處理系統(tǒng)中,進(jìn)而進(jìn)一步輔助準(zhǔn)確的模型的建立。
2 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究分析
2.1 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r研究
在研究的初步階段,相關(guān)技術(shù)人員借助于數(shù)字化的圖像處理技術(shù),主要就是為了進(jìn)一步提高所獲得的數(shù)字照片的清晰度和質(zhì)量要求,進(jìn)而更為精準(zhǔn)、科學(xué)、規(guī)范的對(duì)照片所提供的信息加以辨別,為航空衛(wèi)星圖片的讀取、識(shí)別和分類(lèi)做準(zhǔn)備。在這一系列的視覺(jué)工作中,其中最為主要和常見(jiàn)的工作主要是包括分類(lèi)、識(shí)別判讀以及三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。
基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)借助于對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù),將所獲得的被觀察物品的相關(guān)信息加以信號(hào)轉(zhuǎn)換,并傳遞給圖像處理系統(tǒng),圖像處理系統(tǒng)通過(guò)甄別和判斷不同照片像素的分布和亮度等訊息,將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成為數(shù)字化信號(hào),接下來(lái)由計(jì)算機(jī)的圖像系統(tǒng)抽出符合目標(biāo)特征的信號(hào)加以運(yùn)算,對(duì)下一步的設(shè)備動(dòng)作加以決定和執(zhí)行。
就現(xiàn)階段而言,我國(guó)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)在諸多領(lǐng)域均有所應(yīng)用,最為典型的領(lǐng)域諸如醫(yī)學(xué)的輔助診斷、機(jī)器人的感應(yīng)系統(tǒng)、智能化的人機(jī)接口等均是建立在該技術(shù)的基礎(chǔ)之上。借助于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)這一手段,可以有效提高對(duì)產(chǎn)品檢測(cè)的效率,提高精準(zhǔn)度,這種新型的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)相比較于傳統(tǒng)的人眼在流水線上的跟進(jìn),其具有顯著的優(yōu)越性,其獲取測(cè)量結(jié)構(gòu)迅速、檢測(cè)結(jié)果可以直接被觀察、可以進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別以及定位準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn),這就很好的避免了由于人的一些主觀性因素所導(dǎo)致的誤差出現(xiàn)。
二十世紀(jì)以來(lái),基于生物特性的計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)得到了空前的發(fā)展,具體表現(xiàn)在人臉識(shí)別、生硬識(shí)別、指紋識(shí)別以及虹膜的識(shí)別中,形式日趨靈活和復(fù)雜多變。借助于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù),可以有效對(duì)用戶的身份進(jìn)行鑒定和識(shí)別、判定用戶的特殊信息等。除此之外,還可以將基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)識(shí)別技術(shù)逐步推廣到其他領(lǐng)域,如海關(guān)的安全檢查以及出口、入口的安全控制等領(lǐng)域。
2.2 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用分析
2.2.1 數(shù)碼相機(jī)中所采用的圖像采集技術(shù)
視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是有效提高了生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度,本世紀(jì)以來(lái),數(shù)碼相機(jī)憑借其高分辨率,快速成像、顯像,功能豐富多變以及性價(jià)比較高的特定風(fēng)靡全球,逐步取代了傳統(tǒng)的照相機(jī),傳統(tǒng)的照相機(jī)主要采用的是CCD 攝像頭,其主要的核心及時(shí)采集卡,顯然這種采集系統(tǒng)已經(jīng)逐步落后于時(shí)代發(fā)展的腳步,現(xiàn)已逐步被淘汰。
2.2.2 微文字識(shí)別系統(tǒng)的相關(guān)研發(fā)和設(shè)計(jì)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,大規(guī)模集成電路得到了較快的進(jìn)步,基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的成本得到了極大的降低,基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的微文字識(shí)別系統(tǒng)的研發(fā)也被提到了日程中來(lái)。微文字識(shí)別系統(tǒng)的處理芯片大多是借助于數(shù)字信號(hào)處理芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的識(shí)別,進(jìn)而借助先進(jìn)的語(yǔ)音合成技術(shù)將朗讀變?yōu)榭赡堋4送?,為了便于使用,該系統(tǒng)的體積被盡可能的縮小,并且可根據(jù)美觀度和實(shí)用性等設(shè)計(jì)為各種形狀。
2.2.3 特殊用紙水印在線檢測(cè)系統(tǒng)
基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)可以在某一特定領(lǐng)域代替人的主觀判斷,諸如水印質(zhì)量的自動(dòng)檢測(cè)方面。區(qū)別于普通的工作人員,計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間工作,對(duì)于誤差范圍的控制可以通過(guò)設(shè)置等實(shí)現(xiàn),而且在計(jì)算機(jī)執(zhí)行任務(wù)期間,所受到的客觀和主觀因素相對(duì)較少,這就極大程度上避免了由于人的因素所導(dǎo)致的失誤性操作,進(jìn)而有效提高了工作效率以及檢測(cè)的精準(zhǔn)度。這一優(yōu)點(diǎn),在水印質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)定中具有十分重要的意義和作用,通過(guò)研發(fā)一定的程序和軟件,可以制定出一套操作性強(qiáng)、權(quán)威性較高的水印清晰度量化標(biāo)準(zhǔn)。
3 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展展望
綜合分析來(lái)看,計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)已有大約四十年的歷史,作為一種新興的檢測(cè)技術(shù),該技術(shù)的顯著優(yōu)越性不言而喻,該檢測(cè)技術(shù)以其高精度、反應(yīng)靈敏迅速、智能化、自動(dòng)化等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域和行業(yè)之中,并取得了顯著的成,可以說(shuō),該技術(shù)具有十分廣闊的發(fā)展前景。但是,不可否認(rèn),基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)并不是十分的成熟,在其設(shè)計(jì)和研發(fā)過(guò)程中仍然存在著諸多不足,而且視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)設(shè)計(jì)到心理、生理等多方面知識(shí)的復(fù)雜性技術(shù),涉及領(lǐng)域眾多,更強(qiáng)大功能的實(shí)現(xiàn)需要人類(lèi)知識(shí)的不斷拓展和延伸,因此,必須意識(shí)到該檢測(cè)技術(shù)發(fā)展道路上的困難和挑戰(zhàn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)于新技術(shù)的研發(fā)提出了更高的挑戰(zhàn),再者由于廣大人民群眾生活質(zhì)量的不斷提高,對(duì)于生活水平也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解?;谟?jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)和進(jìn)步,無(wú)疑更好推動(dòng)了高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì),不斷滿足了人民群眾日益提高生活需求。由此來(lái)看,深入對(duì)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的研究和探究無(wú)疑具有十分重要的作用,筆者衷心希望,以上關(guān)于對(duì)我國(guó)基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)探究能夠被相關(guān)負(fù)責(zé)人合理的吸收和采納,進(jìn)而更好的推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展。
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作者單位:麗水市人力社保信息中心,浙江麗水 323000