机器视觉在精密测量中的应用研究

机器视觉在精密测量中的应用研究

郭,鑫

西安爱生技术集团有限公司 陕西西安 710065

摘要：机器视觉在精密测量中有着重要地位，机器视觉技术能够在诸多领域力广泛应用，从文件处理到工业检测，从数据库到微米技术等等。人们已经对该技术产生了依赖性，能够满足人们的多种需求。本文对机器视觉基本原理进行分析，探讨在精密测量中的有效应用要点，以此发挥出精密测量感知能力的真正价值作用。

关键词：机器视觉；精密测量；应用分析

近年来，科学技术获得了良好的发展，人类文明在不断地进步，通过对机器优化制造，创新出许多的新兴技术。机器视觉技术能够为人们提供便利服务，该技术被人们称之为智能机器，能够有效模拟人类技能，帮助人们解决许多疑难问题，帮助机器更加了解所要认知的内容，继而能够准确控制在目标范围内。由于人们是通过感官来了解以及认识世界，而机器视觉技术就是就是模拟了人类的视觉，能够感知到外部世界的多样信息。可以看出，机器视觉技术能够获得外部世界的重要信息，经调查发现，人们对外部世界的感知，有75%以上都是通过视觉获取的。对此，机器视觉技术就是借助了人类的这一感官，获得灵感，研发出了这一功能，这对新型机器人走向智能机器提供了有利条件，继而造就人们关注的机器视觉[1]。

一、机器视觉的相关理论

（一）基本原理

机器视觉是通过计算机技术继而研发出的视觉功能的科学技术，能够实现对图像的创建，同时也能模拟现实世界，能够让人们更加全面地了解世界。机器视觉可以让机器通过“看”的方式，帮助机器更加了解所要认知的内容，继而能够准确控制在目标范围内。但是由于视觉本身也会存在误差，具有复杂的感知过程，对此，也存在与人们相似的数据误差，需要机器进行完成对信息的复杂处理后，才能处理获得最终结果。对于这种不足，还需要人们进行不断探索，以此促进机器视觉良好发展[2]。

（二）机器视觉的理论框架

机器视觉的理论可以从人类视觉器官开始，人类的所形成的视觉感官是经过亿万年净化过来的，而机器视觉也是需要有一系列的优化过程的。可以从以下方面进行分析。在信息处理方面，需要通过计算机理论中的感觉、描述、解释等一系列的过程进行分析，再通过相应技术及方法，将其出现问题的复杂性进行分析，在进行不同层次的处理，即低层、中层、高层视觉处理。每一个层次都需要机器视觉系统提供结构，继而进行分别处理，这在机器视觉研究领域中已经获得不错的成果，但是还有许多需要完善的地方，加强对计算机应用技术的研发力度，即为开拓出更多的机器视觉应用领域[3]。

二、精密测量技术的基本内涵与发展趋势

（一）基本内涵

精密测量技术为工业发展提供了有利条件，从生产发展的过程来看，精密测量技术与较高的测量技术有着直接关系。对此，精密测量技术作为现代精密工程中的重要技术，从科学的角度来讲，能够实现促进工业生产良好发展，在测量以及控制方面有着良好的进步。不仅如此，在测量效率方面也是有着明显的进步，促进了我国科学技术的良好发展。近年来，随着科学技术的不断进步，在精密微小尺寸方面获得了人们的广泛关注，同应用范围也非常广泛，能从毫米零件轮廓到复杂的边缘元件都能有效完成测量任务，发挥出自身独有的测量优势。最后，该系统还具有良好的稳定性，并能抗干扰能力极强，不管是工业还是生物发展，都需要做好微小尺寸测量。例如，在进行毫米级别轴承系统控制时，需要对机械中微小尺寸小孔进行镀层，这就需要精密测量技术才能对微小间隙进行有效测量，避免出现误差。在测量的过程中需要应用到许多不同的方法，但是都有一个共同点，就是在小范围内进行精密测量，这对分辨力有着较高的要求，并且还需要实现自动化完成，这对人们在研发方面，提出了更高的要求[4]。

（二）发展趋势

    精密测量技术能够在研发新材料技术获得良好应用，例如在显微镜中，能够实现对图像的精密分析，继而对研发出新材料技术很有帮助。不仅如此，可以利用相关处理方法，实现对数据信息的有效应用，并能实现对测量机器的有效控制，能够对微小零件进行有效测量。除此之外是，在进行大规模集成电路测量时，需要应用到该技术，能够对微小元件进行紧密测量。最后，在对工件合格标准进行判断时，能够确保在机床工作时，对其进行精准指导，实现对纳米技术的开发，能够实现对紧密角度的有效测量[5]。

三、机器视觉在精密测量中的实践应用要点分析

（一）系统基本组成

    机器视觉技术在精密测量系统中获得广泛应用，是由显微图像以及布控平台等高精度技术逐渐而成的，其中主要包括显微技术，能够将工件轮廓通过有效摄取继而进行精密测量，在对图像进行处理，继而形成数字图像，待到校正完成后，通过设计，采用提取方法，对各部位工件边缘进行精准测量。在对图像进行处理后，能够通过控制平台进行精准测量移动，继而对整体部位零件进行边缘测量后，有效达成精密测量目标。与此同时，还能通过控制平台，将该零件的具体位置显示出来，并能提供具有价值的坐标依据

[6]。

（二）系统特点

    精密测量系统集成了多种新兴技术，如测量技术、计算机技术等等。具有以下几项特点。首先，不需要进行直接触摸即可完成精密测量，不会造成对工件的测量损伤。再有，整体测量过程比较简单灵活，即使是通过手动完成，也能实现自动化跟踪服务。除此之外，其应用范围方面非常广泛，能从毫米零件轮廓到复杂的边缘元件都能有效完成测量任务，能够将工件轮廓通过有效摄取继而进行紧密测量，在对图像进行处理，继而形成数字图像，这对新型机器人走向智能机器提供了有利条件，发挥出自身独有的测量优势。最后，该系统还具有良好的稳定性，并能抗干扰能力极强，能够在复杂的环境中应用，同时还能缩短测量误差，有效发挥出了紧密测量的真正价值作用[7]。

总结：

机械视觉在精密测量技术中占据重要地位，能够实现对微小零件的有效测量，实现对机器视觉技术的有效应用。为人们的生活提供更好的服务，提升生活质量的同时，也能为工作提供便利条件。但是就目前的发展状况来看，还有许多不足之处，需要相关研发人们加强工作力度，进行对该技术的优化分析，提升该技术测量效率，能够应用在更多的适用之处，通过相应技术及方法，将其出现问题的复杂性进行分析，在进行不同层次的处理，每一层次都需要机器视觉系统提供结构，继而进行分别处理，这在机器视觉研究领域中已经获得不错的成果，但是还有许多需要完善的地方，加强对计算机应用技术的研发力度，即为开拓出更多的机器视觉应用领域。

参考文献：
[1] 魏东辰. 机器视觉技术在精密检测中的应用研究[D]. 中国运载火箭技术研究院， 2019，000（009）：008.

[2] 王朝. 结合机器视觉路径规划的激光三角法零件精密测量系统研究[D]. 华中科技大学， 2019,000（009）：009.

[3] 李梦楠. 基于机器视觉的面阵CCD测径系统的研究[D]. 安徽大学， 2019,0009009.:008

[4] 潇洒. 基于机器视觉的图像测量系统的设计与实现[D]. 西安电子科技大学， 2020,000(009):008

[5] 雷碎朱. 基于机器视觉的微小位移检测系统的研究与实现[D]. 武汉理工大学， 2019,000(009):008

[6] 张喜民， 余奇颖， 张金博，等. 基于机器视觉的手机尾插件精密测量方法研究[J]. 仪器仪表学报， 2019, 007(010):50-57.

[7] 王艺璇. 机器视觉测量中的工件外轮廓提取方法[D]. 华中科技大学, 2019,000(009.:007