機(jī)器視覺識別是一種基于計算機(jī)視覺技術(shù)的自動圖像識別和理解的方法。它使用數(shù)字影像處理和模式識別技術(shù),從數(shù)字圖像中提取有用的信息和特征,并將其輸入到計算機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步處理和分析。當(dāng)今的工業(yè)制造、交通運輸、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域越來越傾向于自動化和無人化,而機(jī)器視覺識別(Machine Vision)技術(shù)在其中起到了舉足輕重的作用,本文將從該技術(shù)的定義、原理、應(yīng)用三個方面詳細(xì)闡述機(jī)器視覺識別技術(shù)。
一、機(jī)器視覺識別的定義
機(jī)器視覺識別是指利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和計算機(jī)視覺技術(shù)對數(shù)字圖像或視頻流中的對象進(jìn)行自動識別和分類的過程。機(jī)器視覺識別通常運用模式識別、統(tǒng)計學(xué)和幾何學(xué)等技術(shù)實現(xiàn),包括物體檢測、角點檢測和人臉識別等。
二、機(jī)器視覺識別的原理
機(jī)器視覺識別的主要原理是通過圖像采集設(shè)備采集的圖像進(jìn)行數(shù)字化處理和特征提取,然后將提取出的特征與訓(xùn)練好的模型進(jìn)行比較匹配,以實現(xiàn)對目標(biāo)的自動識別和分類。
圖像預(yù)處理:在機(jī)器視覺識別的過程中,首先要進(jìn)行圖像預(yù)處理,包括去噪、去紋理、平滑和邊緣檢測等操作,以使得圖像能夠更好的被計算機(jī)識別和分析。
特征提取:接下來是圖像特征提取,這是機(jī)器視覺識別的核心步驟之一。通過對待識別對象的某些特定區(qū)域提取出關(guān)鍵特征。這些特征可以包括顏色、形狀、紋理、大小、邊界等。
分類模型訓(xùn)練與匹配: 計算機(jī)需要用已知標(biāo)記數(shù)據(jù)(例如,已正確分類的圖像)來訓(xùn)練它的分類模型, 進(jìn)行多輪迭代訓(xùn)練來提高準(zhǔn)確性。接著,使用帶有這些已經(jīng)訓(xùn)練完成的算法,傳入新的未曾識別的數(shù)據(jù)樣本中,匹配上相似特征的樣本并給予標(biāo)記分類。
三、機(jī)器視覺識別的應(yīng)用
工業(yè)制造領(lǐng)域:機(jī)器視覺識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線上,可以對零部件、半成品和成品進(jìn)行檢測、質(zhì)量控制和實時監(jiān)測。例如,在汽車生產(chǎn)線上,機(jī)器視覺識別可以用來確認(rèn)零部件狀態(tài)(如剎車片),有助于保持生產(chǎn)品質(zhì)一致性。
交通運輸領(lǐng)域:機(jī)器視覺識別與智能交通系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用可以實現(xiàn)交通流量的自動計數(shù)、超速檢測和號牌識別等功能,進(jìn)一步提升交通流暢度和管理效益。
醫(yī)療領(lǐng)域:機(jī)器視覺識別可以用于醫(yī)學(xué)圖像處理,如X光片分析和病理檢查等,對于一些人類難以分辨的細(xì)節(jié)特征,機(jī)器更容易達(dá)到精確的結(jié)果,大幅提高了醫(yī)學(xué)檢測的效率和診斷精度。
智能安防領(lǐng)域:機(jī)器視覺識別也可用于面部、人臉及眼睛識別以及行為識別如追蹤異常數(shù)據(jù),進(jìn)而實現(xiàn)智能安防監(jiān)控。
目前機(jī)器視覺識別已經(jīng)成為一項提高生產(chǎn)力和管理效益的技術(shù),明顯促進(jìn)了各個領(lǐng)域的發(fā)展與改善,并且未來也將繼續(xù)演變和推廣。
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