在工業(yè)應(yīng)用場景中，機器視覺是指通過采用適合被測物體的多角度光源和非接觸傳感器獲取真實物體的圖像，通過計算機從圖像中提取信息，進行分析、處理，最終用于檢測和控制機器運動的裝置。
機器視覺通過模擬人類視覺系統(tǒng)，賦予機器“看”和“認知”的能力，是機器認識世界的基礎(chǔ)。機器視覺的成像系統(tǒng)可以類比為人類的視覺器官，輸入圖像信息；視覺控制系統(tǒng)可以類比為人類的大腦，處理和解釋視覺圖像。
機器視覺的構(gòu)成
機器視覺系統(tǒng)是一個包含硬件、軟件和算法等諸多單元的應(yīng)用系統(tǒng)，主要包括成像和圖像處理兩大部分，前者通過硬件部分實現(xiàn)，后者由算法及軟件構(gòu)成的視覺控制系統(tǒng)負責(zé)，對成像進行處理分析，輸出分析結(jié)果至執(zhí)行機構(gòu)。
典型機器視覺系統(tǒng)構(gòu)成示意圖
光源
光源是機器視覺系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件之一，其在機器視覺中的作用主要包括：照亮目標、突出特征，形成有利于圖像處理的效果；克服環(huán)境光干擾，保證圖像穩(wěn)定性；用作測量的工具或參照物。
與民用照明光源相比，機器視覺光源在照度、均勻性和穩(wěn)定性三個核心指標上有較高的要求。合適的光源設(shè)備能夠使被測物與背景盡量明顯區(qū)分，獲得高品質(zhì)、高對比度的圖像。在機器視覺領(lǐng)域的應(yīng)用中，由于應(yīng)用對象與檢測要求的不同，尚無通用的機器視覺照明系統(tǒng)，需針對特定案例設(shè)計相應(yīng)的照明方案，以達到照明效果。
鏡頭
鏡頭相當于人眼的晶狀體，是機器視覺采集和傳遞被攝物體信息過程的起點。鏡頭將目標成像在圖像傳感器的光敏面上，分辨率、對比度、景深以及像差等指標對成像質(zhì)量具有關(guān)鍵性影響。與民用鏡頭相比，工業(yè)鏡頭需要更小的光學(xué)畸變、足夠高的光學(xué)分辨率、豐富的光譜響應(yīng)選擇等，以滿足不同場合視覺系統(tǒng)的應(yīng)用需求。
相機
工業(yè)相機是機器視覺系統(tǒng)最核心的組件，其本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成為有序的電信號，再將該信號模數(shù)轉(zhuǎn)換并送到處理器后以完成圖像的處理、分析和識別。與普通民用相機相比，工業(yè)相機需要更高的傳輸力、抗力以及穩(wěn)定的成像能力。
算法和軟件
對所獲得的視覺信號進行處理是機器視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，機器視覺軟件類似“大腦”，通過圖像處理算法完成對被測物的識別、定位、測量、檢測等功能。機器視覺軟件分為底層算法和二次開發(fā)的軟件包兩類，前者是包含大量處理算法的工具庫，用以開發(fā)特定應(yīng)用，主要使用者為集成商與設(shè)備商。后者是封裝好的、用以實現(xiàn)某些功能的應(yīng)用軟件，主要供最終用戶使用。
機器視覺的功能
機器視覺結(jié)合到工廠的生產(chǎn)線中，可以實現(xiàn)四種基本功能——識別、測量、定位和檢測，實現(xiàn)難度依次遞增。