論機器視覺技術在工業智能化生產中的應用

柯瑞焜

摘要：本文從工業機器人的特點入手，分析了機器視覺技術應用于工業機器人、工業產品生產等多方面設備的應用價值，同時探究了現階段我國工業生產過程中機器視覺技術存在的問題及未來的發展方向，以期為相關行業從業人員提供指導和幫助。

關鍵詞：機器視覺技術;工業智能化生產

一、工業機器人的特點

在經過多年的發展之后，工業機器人已經成為了現代科學技術的代表，它能夠充分展現出快速、高效、便捷等多種優勢，并且在食品生產、電子設備安裝、服裝制造等多個行業領域得到了極為廣泛的應用。通過將機器視覺技術應用于工業機器人當中，可以使得工業機器人具備以下優勢：第一，工業機器人的控制作用更加精準，可以在短時間內對目標的位置進行確定，同時借助工業機器人來對機械手臂進行調控，獲取預期的目標物體。第二，可以對物體進行識別，獲取物體相對應的圖像，并且將這些圖像的信息進行提取，從而對物體的形態進行確定，最終準確的判斷出物體的種類。第三，對整個生產線上的物品進行檢測和識別。甄別生產線生產出的產品是否存在質量不合格的情況。第四，對生產線上所生產的微小器件進行人力不能及的檢查。第五，對生產出的物品根據其類型進行相應的分揀和運輸。

二、工業機器人的應用范圍及價值

當前，人們的生活節奏不斷加快，對于工業生產的效率及質量也提出了更高的要求，因此現階段的工業生產普遍呈現出一體化、效率化的發展趨勢。以書本的生產為例，不論是書本內容的印刷，還是紙張的切割，亦或是完成印刷之后的書本粘膠固定，都不需要人力的干預，而是機械一體化的方式來對其進行生產，這樣顯著企業生產時在人力成本方面的支出，使得企業能夠有更多的資金來進行其他方面的業務拓展。這對于企業核心競爭力的提升以及企業良好市場口碑的建立都是大有裨益的。因此，對于現代生產企業來說，需要充分抓住機械一體化所帶來的機遇，積極探索企業的生產模式轉型和生產設備的改革，將機器視覺技術融入到工業化生產流程當中。

之所以反復強調機器視覺控制系統，是因為其本身擁有強大的數據和信息處理能力，在極短的時間內可以對某個物體的多個棱角進行檢測，計算出物體的尺寸、形狀、質量等多項指標。正是由于其具有極其強大的數據處理能力，因此在實際應用時可以對算法產生一定的影響，最終導致視覺系統的決策速度受到負面影響。而為了提升圖像處理的效率，很多企業開始選擇架構一致、僅處理方式存在差異的視覺算法輔助進行生產。另外，有一部分機器視覺控制器當中存在專門和互聯網連接的端口，從而可以將測量出的數據通過云端存儲的方式進行保存，有效減少了負責數據處理工作人員的實際工作量，實現“足不出戶”便可辦公的目標。

三、機器視覺與質量檢測的關系

對于現代化生產企業來說，在進行生產產品的質量檢測時可選擇的手段多種多樣，且整個市場對生產產品的檢測需求非常大，具體來說，生產產品的檢測內容包括零件的規格、條形碼、包裝條碼、生產批次、生產配料打印、瓶口密封情況等。而傳統的生產采用人眼觀察和審核的辦法。眾所周知，人眼進行質量檢測和智能電子設備進行質量檢測完全是兩個不同的層次。人眼進行質量檢測不僅可能造成質量審核不仔細、檢測不到位的情況，同時還會導致企業產生大量的經濟支出。而借助機器視覺技術的應用，則可以有效解決這一問題。借助智能電子設備來進行識別，能夠在更短的時間內完成更多的產品質量監測，顯著提升工廠的產品生產效率，同時還能夠減少人力方面的支出，讓產品的生產成本得到降低。另外，采用機械設備識別還能夠有效規避人眼識別的缺陷，使得整個工業產品生產的準確度得到有效的提升，這對于推動工業生產朝著自動化水平的發展具有重要的意義和價值。

四、機器視覺在工業智能化生產中的未來發展方向

綜合來看，將機器視覺技術應用于工業的智能化生產，具體具有以下幾個方面的優勢：第一，借助機械設備能夠實現對所生產產品的非接觸性參數檢測，同時也能夠實現人工難以檢測方面的檢測;第二，和人工檢測相比，機械檢測對于光的敏感度更高，因此可以用于生產產品紅外光及微弱光的檢測，有效規避了人眼檢測的缺陷，使得產品的生產質量及合格率均得到了顯著地提升;第三，機器可以實現長時間、高強度、高質量的質量檢測工作，不會出現因疲勞以及疏忽造成的檢測事故;第四，借助機器視覺技術來輔助工業生產的產品檢測，能夠減少企業在人力檢測方面的成本支出，為企業贏得更好的經濟效益。

在當前全球科學技術快速發展的背景下，機器視覺技術經過多年的發展其技術已經趨于成熟，但是在將其應用于工業生產的產品質量檢測方面，仍然存在著諸多問題，具體來說主要包括以下幾個方面：第一，倘若生產車間出現了較為明顯的噪音，便可能對極度依賴空間環境及光線的機器視覺系統產生負面影響，導致設備的檢測靈敏度大幅度降低，甚至會對設備本身造成質量損傷。第二，由于現階段工業生產的車間往往面積非常大，想要對生產車間的溫度進行控制難度是非常大的，因此在產品的生產現場往往會出現較為極端的溫度條件，這對于機器視覺系統當中設備的穩定性及抗外界干擾能力產生了一定的影響。第三，在進行圖像采集時，倘若所采集的環境中光線較為昏暗，那么便可能會影響生產產品的數據提取準確性，導致產品的次品率大幅度上升，最終造成產品的精確度和效率受到嚴重影響。

為了妥善解決上述問題，實現機器性能的有效提升，從而推動機器視覺技術在工業智能化生產當中的應用，操作人員可以從以下方面入手來對機器視覺系統當中的各個設備進行優化和改進：首先，需要積極開展設備的研究和開發，生產出具有更高處理能力、適應多種惡劣檢測環境的圖像處理設備。一般來說，圖像采集的速度和設備硬件本身的處理速度是呈正相關的，倘若設備的硬件質量滿足惡劣環境的檢測要求，那么在進行生產產品的質量檢測時便可以減少對主機的依賴，使得系統所檢測出的圖像分辨率以及圖像的各項數據處理速度得到顯著地提升。同時，設備中軟件的質量也十分關鍵，通過高質量的軟件也能夠對現有的設備檢測流程進行優化，使得機器能夠快速的對發出的指令進行處理，有效保障圖像的最終處理效率。其次，需要相關企業的研發人員積極開展具有較高適配度和更大應用范圍的智能算法，使得系統能夠快速進行進行數據的分析，從而在惡劣的檢測環境中也能夠實現所生產產品的質量檢測，切實提升系統本身的穩定性和實用性，同時確保系統能夠在多個生產環境當中進行使用。

五、結語

對于工業生產行業來說，機器視覺技術對于產品的生產效率具有重要的意義。將機器視覺技術應用于產品生產上，能夠有效減少企業在產品質量檢測方面的人力成本支出，同時顯著提升檢測的精準度。然后，現階段我國的機器視覺技術較之于西方發達國家仍存在不小的差距，因此相關行業從業人員需要積極開展研究和探索，解決當前橫亙在機器視覺系統推廣方面的難題，有效推動我國工業生產朝著更加智能、高效的方向邁進。

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