浅论图像与机器视觉技术发展趋势和前景1

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1、浅论图像与机器视觉技术发展趋势和前景图像和机器视觉是一门快速发展中的应用技术，其自身的发展与其在各领域内的应用时密不可分的，它自身的发展必将不断拓展其应用的广度和深度，同时各应用领域内提出的新需求也必将大大促进图像和机器视觉技术的发展，二者是相辅相成的。图像时机器视觉器件主要由光源、镜头（光学系统）、相机、采集处理卡等组成。光源光源是机器视觉系统中非常重要的组成部分，它对能否进行稳定、清晰、高对比度成像起着关键作用，而稳定、清晰、高对比度成像对保证结果的准确和可靠性起着非常关键的作用，如果成像不好，处理结果也好不到哪去。就光源本身来说，

2、其发展趋势主要表现在以下几个方面：LED将成为主流，针对特定应用专门设计组合和结构的光源将变得越来越多，光源的亮度将变得越来越高，红外紫外等特殊应用也将快读发展，光源的成本也将快速降低。镜头镜头发光学系统有着较长的发展史，技术已经很成熟了，多种镜头的出现，如远心镜头、晶相镜头、变焦变倍镜头、多CCD镜头、高放大倍率镜头、大靶面镜头等、机器视觉系统以镜头为主。芯片和相机相机是机器视觉系统中的一个核心器件，也正是由于CDD、CMOS成像器件的产生才有了图像和机器视觉技术的应用。在芯片领域，主要由CCD和CMOS芯片在不断追求技术进步：向高速

3、、高分辨率、高灵敏度、紧凑设计、低功耗等方向发展。它们量子积分时间响应都是线性的，其动态范围主要取决于感光芯片像素的最小信噪比和最大满阱容量这两种参数。Photonfocus大动态范围高速相机采用其专利Linlog技术，Linlog技术是一种只压缩图像接近饱和及饱和区域的响应，保留图像在低照度区域的灵敏度和线性，保证低照度区域图像的质量，扩展整个传感器的动态范围，可达120dB，在业界处于独一无二的领先地位。图一和图二分别为正常技术拍摄和使用photonfocusLinlog技术拍摄的图片。图三和图四分别正常技术激光三角检测和使用pho

4、tonfocusLinlog技术激光三角检测的图片。在相机领域，出现了各种多CCD相机、和面向具体行业应用的专门设计,下图五为湖南科天健光电有限公司代理德国optronis系列CMOS高速相机CRI000*2。相机接口的标准化进程加快：CameraLink、GigE、Gencam、USB、IEEE1394和光纤接口，接口标准化的发展致力于高速远距离数据传输提供可靠保证。图一正常技术拍摄图二使用photonfocusLinlog技术拍摄图三正常技术激光三角检测图四使用photonfocusLinlog技术激光三角检测图五CMOS高速

5、相机CRI000*2采集技术和图像分析处理技术图像的采集和硬件处理技术，随着计算机技术的发展和硬件水平的不断提高，采集的速度（频率）越来越高，数据量也越来越大，高速记录系统中的数据量可达850MB/s，数据采集和转换的处理功能也越来越高。下图六为德国SiliconSoftware研发的数字采集卡。在图像分析与处理理论研究上也不断取得突破，各种图像处理技术如模式识别技术、图像检索技术、像元细分技术、三维重建技术、图像的恢复与还原技术、立体视觉技术、图像系列分析技术和运算的软硬件优化技术等也得到了长足的发展、在工业领域，这种技术不断提高了生

6、产效率，加强了产品的稳定性。降低了检测系统中的漏检率和误检测率，有效控制产品质量。图六德国SiliconSoftware数字采集卡国内的发展趋势与应用从长远来说，中国的工业化、现代化和城市化还刚刚起步，图像和机器视觉技术的应用也刚刚开始。随着中国工业化进程的加快，工业体系的完善，劳动力成本的上升，参与国际竞争必定要求产品质量和生产效率不断提升、自动化程度不断提高，机器视觉技术的应用领域和应用水平也会随之发展。应用发展主要表现在两个方面，一方面随着视觉产品成本的下降和技术的进步，已经行业的应用规模会不断扩大，在传统行业（半导体、电子、LC

7、D、汽车、ITS、安全监控、包装印刷）中会不断的发展。另一方面新型行业的兴起如：新材料、纳米技术、MEMS技术、太阳能电池、生物制药工程、生命科学等微加工及微观世界的研究，都有这很大的用武之地。如您阅读到该篇文章，在技术、工程应用上有更多的兴趣点，请与湖南科天健光电技术有限公司联系，0731-88577190www.rocketech.cc15573183252刘工