機器視覺在工業發展中的創新應用

李佳航

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機器視覺在工業發展中的創新應用

李佳航

（河北省邯鄲市第一中學，河北 邯鄲 056000）

隨著社會的發展，機器人的發展也日益繁盛。在機器人的發展過程中，最重要的一項技術就是機器視覺。機器視覺最早起源于統計模式識別，集中于二維圖像的分析與識別，發展至今天，機器視覺已較為成熟，為了進一步發展機器視覺，進行了相關研究。此外，對工業生產檢測中的技術手段進行了細致分析與討論，有一定的技術性。對于工業生產以及可能對人體生命健康產生較大影響的工作環境，采用機器人可以對這些環境進行探索。

機器視覺；石油；開采裝置；GRB

現今的機器視覺的發展已經得到了較大的重視，但仍有一些有待解決的問題。目前針對于表面特征識別有GRB、HSV以及Lab等方法，可以較好地對物體的表面顏色特征進行分析處理，此類實例不勝枚舉，本文對于此類機器視覺技術的創新應用可以更好地實現機器視覺在工業方面的應用。本文主要針對的工業作業為陸上石油工業作業。

1 陸上石油開采裝置

陸上石油開采現今主要由人力來完成勘探，這種方法雖然是現今較為普遍的一種方法，但由于其危險系數較高，對人體的健康有著較大的危害性，因此，設計了此款陸上石油開采裝置，可以代替人工進行石油勘探等作業，有一定的現實意義，可以有效減少人員傷亡。本裝置通過機器視覺的合理應用，可以較好地實現探測以及搜集信息等功能，有較大的現實意義，減少由于勘探數據問題所造成的對環境的不良影響，有較大的保護環境意義。

在對陸上石油的檢測過程中，通常會對目標地點進行炸彈轟炸，通過炸的洞穴來進行勘探。在此過程中，就會存在較大的危險性，對于工人的生命安全造成較大的威脅，因此，設計一種新型的檢測裝置，并將此裝置應用在陸上石油勘探中已迫在眉睫。

1.1 基于機器視覺的石油勘探前置頭

目前，石油勘探所采用的主要為人工下井勘探，危險系數較高，對于人的生命健康存在著較大的威脅。此外，因此所造成的工人健康問題也不容忽視。本裝置用簡易機器人代替人工，完成地下勘探的過程，最大程度上減少對人體的傷害，降低人員傷亡率，使帶下勘探更加安全、可靠，具有較高的安全系數，有利于保護工人的生命安全。

機器視覺主要的功能為通過使用機器來代替人眼完成相關工作和相關判斷，以減少人的工作量，并可以提高工作的效率。機器視覺主要是將被攝取目標轉換為圖像信號，并將這些信號傳遞給專用的圖像處理系統，以得到相應的被攝目標的形態等信息，進而根據判別結果來控制現場相關設備的動作。

1.2 巖石勘探技術分析

陸上石油采集的鉆井現場主要為人工下井作業，由于井下的環境較為惡劣，不能較好地進行呼吸，因此，會對工人造成一定的危害。本裝置采用機器代替人工，通過機器對地下環境進行勘探與檢測，實現了對地下環境的整體把控，這樣不僅可以提高生命安全保障，也可以加快作業進度，更加精準地對地下環境進行勘測。初始勘探的數據分析如表1所示，年度石油勘探數據分析如圖1所示。

表1 初始勘探的數據分析

年份2010201220132014 數量/t25 85931 42735 83236 150

2 軟件設備要求

由于勘探需要使用專業軟件進行數據分析，所以，本裝置在設計時加入了相關程序，以達到較好的用戶使用效果。具體使用的軟件主要有GeoSed、Java以及C++等，GeoSed軟件主要是進行地質的勘探，對地質環境進行分析處理，具體分析出當地的地質情況，可以較好地實現地質研究分析。此外，也會使用Java以及C++等軟件進行編程使用，對于軟件程序，可以根據具體情況進行新程序的編寫，以編寫更加切合當地情況的程序，也可以使用已編寫成功的程序，針對多數情況均較為適用，有一定的現實意義，對當地的環境進行數據分析，可降低失誤概率，實現較大的成功率，可以降低人工勘探時的不準確性，減少人員傷亡和不必要的損失，在提高效率的同時實現經濟成本的降低。

本裝置所采用的視覺軟件主要為GeoSed，此軟件是Java拓撲套件（JTS）的c++移植，因此，它的目的是在c++中包含完整的JTS移植。

此軟件包含了所有OpenGIS的“簡單的SQL特征”，即為空間預測函數以及空間操作員，擁有較為強大的功能，可以很好地實現陸上石油勘探時的空間感知等。除此之外，本裝置通過勘探油礦礦井完成對環境的全方位的探測，具有較大的環境保護意義。

對于軟件的應用，除以上列舉的軟件外，還可以通過對Java以及C++等軟件進行更加適合當地的程序編寫，也可以實現較好的處理效果。此外，根據環境特點所編寫的程序對當地的勘測效果會相對較好，因此，對于程序的實時更新與編寫有一定的現實意義，可以更好地實現對陸上石油的感應。

圖1 年度石油勘探數據分析

3 數據分析處理模塊

在對石油數據進行分析后，對本裝置獲得的石油勘探數據分析結果進行分析對比，從而獲得較好的勘測結果，有一定的實現意義。與此同時，通過數據的對比也可以較好地實現裝置的整體勘探數據的把控，更加有效地實現精準分析，有一定的可靠性，可以對當地的土質有更加高效、可行的保護作用，減少對土地的破壞，可以較好地實現環境保護以及能源的節約等。

除此之外，本裝置通過對環境的整體把控，達到了較好的勘測效果。所以，本裝置無需人工處理便達到了較好的效果，降低了所使用的成本，可以較好地實現勘探環境的檢測，并能根據環境的不同進行相應改變，以達到較好的勘測效果。通過對機器視覺的使用，可以進一步提升工作精度和準確度，有一定的現實意義。

4 結束語

在工業生產以及其他工業領域內，機器視覺可以較好地探測周圍環境，在工業生產以及挖掘勘探等過程中得到了較好的應用，同時，通過機器視覺與相關算法的應用，也可以在生產效率以及生產精度等方面獲得提升。

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2095－6835（2018）24－0146－02

TP391.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.24.146

〔編輯：張思楠〕