機(jī)器視覺技術(shù)擁有獨(dú)立系統(tǒng)，它主要通過圖像攝取裝置來轉(zhuǎn)換被攝取目標(biāo)，終形成圖像信號(hào)，在經(jīng)過圖像的像素分布、亮度、顏色、數(shù)字化處理后終呈現(xiàn)出來。針對(duì)機(jī)器視覺系統(tǒng)的圖像系統(tǒng)可以利用精密計(jì)算來明確各種圖像目標(biāo)特征，并根據(jù)這些特征來準(zhǔn)確判斷目標(biāo)對(duì)象內(nèi)容，基于視覺系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境劃分出PC-based與PLC-based兩個(gè)系統(tǒng)。
機(jī)器視覺系統(tǒng)并不輸出任何圖像視頻信號(hào)，它所輸出的是經(jīng)過特別運(yùn)算處理后的檢測(cè)結(jié)果，例如設(shè)備的尺寸數(shù)據(jù)等等。作為肉眼測(cè)量判斷的替代者，它所采用的是CCD照相機(jī)，它將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，然后傳送給專用圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行亮度、顏色、像素等重要信息的處理，后轉(zhuǎn)化提取數(shù)字化信號(hào)。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這些處理后的數(shù)字化信號(hào)的預(yù)設(shè)容許度來評(píng)判目標(biāo)生產(chǎn)對(duì)象的相關(guān)尺寸、數(shù)量、長(zhǎng)度、面積或位置等等，再利用PLC或PC等等上位機(jī)來進(jìn)一步獲得檢測(cè)結(jié)果，控制諸如I/O系統(tǒng)或指揮運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的控制動(dòng)作，促成設(shè)備工作流程[1]。
對(duì)于設(shè)備零件尺寸的精密測(cè)量，當(dāng)前許多企業(yè)都會(huì)采用機(jī)器視覺技術(shù)。因?yàn)樵跈C(jī)器視覺系統(tǒng)中擁有的光學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)以及CCD攝像頭，它們收集光源，并將光源所發(fā)出的平行光束照射到被測(cè)對(duì)象檢測(cè)部位，再配合顯微光學(xué)鏡組與攝像機(jī)面陣來呈現(xiàn)被測(cè)對(duì)象的邊緣部分，后得出被測(cè)對(duì)象邊緣輪廓實(shí)際位置。如果在測(cè)量中被測(cè)對(duì)象發(fā)生位移，則要對(duì)被測(cè)對(duì)象的邊緣輪廓位置進(jìn)行二次測(cè)量和圖像處理，并結(jié)合兩次測(cè)量來計(jì)算出位移量。另外，可根據(jù)位移前后的偏差位移量來合并兩幅圖像的邊緣輪廓，將它們歸整到同一圖像中，這樣還可以計(jì)算出兩次測(cè)量的相應(yīng)尺寸，測(cè)量精度。由于當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)線采用大批量機(jī)械流水線生產(chǎn)模式，所以可以利用機(jī)器視覺系統(tǒng)來輔助大批量流水線產(chǎn)品生產(chǎn)，通過上述描述方法來實(shí)施在線檢測(cè)過程，檢測(cè)效率。客觀講，這種測(cè)量方法對(duì)于形狀偏簡(jiǎn)單、尺寸偏小的設(shè)備元件非常適合。舉個(gè)例子，當(dāng)前汽車電子產(chǎn)品中的電子接插件就應(yīng)該采用這種精密測(cè)量方法，成品生產(chǎn)效率與尺寸精度。根據(jù)已有的實(shí)踐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)1分鐘內(nèi)數(shù)百件產(chǎn)品的檢測(cè)，其數(shù)量級(jí)更是能夠 到0.01mm以內(nèi)。
在具磨損與預(yù)調(diào)測(cè)量過程中，機(jī)器視覺技術(shù)也有其用武之地，例如測(cè)量某些形狀、尺寸特殊的工件或者某些已經(jīng)形變的工件。它相比于傳統(tǒng)測(cè)量方法更加簡(jiǎn)單，不需要將具卸下再測(cè)量具磨損程度，它所采用的是光源檢測(cè)法。首先確定光線照射強(qiáng)度與拍攝角度，將光源通過光線射入到鏡頭周圍，進(jìn)而大限度減小由陰影所造成的測(cè)量誤差。此時(shí)再自由轉(zhuǎn)動(dòng)夾具調(diào)整角度，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)角度越來越大，成像設(shè)備尺寸就會(huì)越來越小，這間接了機(jī)器視覺系統(tǒng)的實(shí)際測(cè)量范圍。另外，通過對(duì)磨損具前后橫向尺寸差及磨損度的計(jì)算對(duì)比，也相應(yīng)簡(jiǎn)化具機(jī)械精密測(cè)量自動(dòng)化的應(yīng)用過程。經(jīng)過實(shí)踐表明，如果采用機(jī)器視覺技術(shù)來測(cè)量具磨損并預(yù)調(diào)測(cè)量過程，它的測(cè)量信噪比會(huì)降低到46dB左右，無論是測(cè)量速度還是測(cè)量精度都達(dá)到了較高水準(zhǔn)。而且該系統(tǒng)技術(shù)還支持在線測(cè)量，非常方便。從常規(guī)技術(shù)應(yīng)用角度來講，機(jī)器視覺技術(shù)更適合于精密測(cè)量那些常規(guī)形狀具，而不適于測(cè)量幾何形狀過于復(fù)雜的特殊具。