機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支，簡單說來，機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。

　　機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺。

　　機(jī)器視覺技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在機(jī)器人自主導(dǎo)航、機(jī)器人手眼一體伺服控制等領(lǐng)域中。但是在公安排爆機(jī)器人領(lǐng)域，機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用較少。多數(shù)排爆任務(wù)需要公安干警近距離進(jìn)行勘察，而人的主觀判斷往往受制于經(jīng)驗(yàn)和生活中積累常識的影響，會出現(xiàn)不客觀的錯誤判斷。利用機(jī)器視覺系統(tǒng)采集的信息，能自主的分辨不同顏色、形狀、深度的排爆目標(biāo)，同時將采集的圖像與常用爆炸物專家?guī)熘械男畔⑦M(jìn)行比對，客觀地反應(yīng)目標(biāo)是否為爆炸物并給出判斷結(jié)果。

　　機(jī)器人視覺技術(shù)的研究，最初源于1967年初美國斯坦福大學(xué)W.Wichman等人在一個機(jī)器人人工智能項(xiàng)目中，提出機(jī)器人以獲得的視覺光流作為視覺反饋控制的輸入信息，進(jìn)行機(jī)器人的閉環(huán)位置控制。

　　他的思想被認(rèn)為是機(jī)器人視覺技術(shù)的最初雛形，然而該研究項(xiàng)目在當(dāng)時并未得到足夠的重視，主要原因是在當(dāng)時視覺采集和圖像處理系統(tǒng)設(shè)備相當(dāng)昂貴且并未成熟。直至1973年，當(dāng)時為日本大阪大學(xué)教授的Y.Shirai在美國麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室作訪問學(xué)者期間，與實(shí)驗(yàn)室其他學(xué)者共同建立了機(jī)器人視覺控制方法的實(shí)驗(yàn)研究模型，并首次較成熟地提出了視覺控制方法的研究模型。但還是由于計(jì)算機(jī)圖像采集設(shè)備和圖像處理技術(shù)的限制，并未帶動機(jī)器人研究學(xué)者對視覺控制方法研究的熱潮。

　　進(jìn)入90年代以后，特別是隨著計(jì)算機(jī)圖像采集設(shè)備、圖像處理技術(shù)和機(jī)器人控制技術(shù)的革新和發(fā)展，機(jī)器人視覺控制算法獲得了更深入的關(guān)注和研究。以B.Espiau等人于1992年提出的機(jī)器人視覺控制算法為起點(diǎn)，機(jī)器人視覺控制算法的研究又一次受到了極大的關(guān)注。

　　到目前為止，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，機(jī)器人視覺技術(shù)已有了許多成功的應(yīng)用例子，如裝配、焊接、搬運(yùn)、郵件分檢，軌線跟蹤等。