机器视觉和人类视觉到底有什么区别?

随着工业4.0时代的到来,奔涌而来的信息化技术浪潮正加快促进产业变革的步伐,人类视觉早已无法跟上企业生产高速发展的节奏,因此,高精度、高效且低成本的生产需求正促使企业向数字化、智能化方向转变。

传统的生产线是依靠人类视觉(人眼)对生产过程进行识别检测。人的精力有限,因此检测速度慢,准确率低,且人眼仅能感知可见光波段,获取信息有限。此外,在高温、寒冷、狭窄、高空等极端场景中人类视觉检测并不适用。因此,高效准确、灵活稳定、信息丰富、应用广泛的机器视觉开始逐渐代替人类视觉,并带领企业生产走向“提速增效”之路。

机器视觉常常用来检测人眼难以识别的问题,比如物体的微小缺陷及形变、高压电缆的放电检测、不透明包装的产品填充检查等等。一套机器视觉系统一般包含光源、镜头、工业相机、机器视觉软件等软硬件产品,工业相机在合适的光照下采集被测物的图像,再由机器视觉视觉软件对图像进行数字化分析及处理。在机器视觉中,相机快门时间可达微秒级,还能够感知紫外到红外的宽波段范围光谱,且机器视觉产品有宽温、抗振等不同性能可以选择,适应性强,因此,相较于人类视觉,机器视觉成本更低,且更加高效稳定,应用广泛。

机器视觉和人类视觉的对比如下:

人类视觉

机器视觉

观测精度

精度低,无法量化

精度高,可到微米级,易量化

彩色识别能力

对色彩的分辨能力强,但容易受人的心理影响,不能量化

受硬件条件的制约,目前一般的图像采集系统对色彩的分辨能力较差,但具有可量化的优点

灰度分辨力

差,一般只能分辨64个灰度级

强,目前一般使用256灰度级,采集系统可具有10bit、12bit、16bit等灰度级

空间分辨力

分辨率较差,不能观看微小的目标

目前有4K×4K的面阵相机和8K的线阵相机,通过备置各种光学镜头,可观测小到微米大到天体的目标

速度

人眼无法看清快速运动的目标

快门时间可达到10μs左右,高速像机帧率可达到1000fps以上,处理器的速度越来越快

感光范围

400nm-750nm范围的可见光

从紫外到红外的较宽光谱范围,另有X光等特殊相机

适应性

适应性强,可在复杂及变化的环境中识别目标

适应性差,易受复杂背景及环境变化的影响

环境要求

对环境温度、湿度的适应性差,另外有许多场合对人有损害

对环境适应性强,另外可加防护装置

成立于1991年的大恒图像是专注于机器视觉部件及视觉系统研发、生产和营销的高科技企业,是专业的机器视觉核心部件及解决方案提供商。大恒图像坚守“持续创新”的理念,目前已经成功在消费电子、新能源、半导体、汽车、物流、交通、医药、科研等行业为客户提供优质的产品和定制化的视觉解决方案。

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