試論計算機視覺技術在工業(yè)領域中的應用

◆王晟澤 鮑凱辰 范習健

（南京林業(yè)大學 江蘇 210037）

1 前言

計算機現(xiàn)在已經(jīng)逐漸成為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)中一個不可或缺的部分，各種新型計算機技術也在各個領域中有著更好的實際應用價值，其中計算機中的視覺圖像系統(tǒng)就因為能夠?qū)崟r獲取和處理傳遞大量的圖像信息得到了廣泛的應用。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，利用計算機視覺成像技術，能夠在各種工業(yè)生產(chǎn)過程中進行材料加工和過程設計，實現(xiàn)工業(yè)信息的有效采集，因此其應用前景廣泛。

2 計算機視覺技術及其發(fā)展變化

計算機視覺技術是一項主要綜合了圖像識別處理技術、場景圖像重建處理技術、圖像信息恢復處理技術以及圖像運動處理技術等多項先進信息技術的新型現(xiàn)代化圖像信息處理技術，它主要可以對特定信息內(nèi)容圖像進行信息提取、聲音文字采集等，最終將其轉(zhuǎn)化而成為方便用戶編輯的數(shù)字文檔。場景模型重建則通?？梢杂脕韺崿F(xiàn)基于計算機二維模型或是三維立體模型的場景建立。圖像噪聲恢復則要求能夠有效地移除存在圖像內(nèi)的局部噪聲。計算機應用視覺科學技術已經(jīng)涉及多個不同專業(yè)技術領域，如應用計算機視覺科學和信息工程、應用電子數(shù)學和信息統(tǒng)計學、神經(jīng)生物學和人體認知系統(tǒng)科學等，因此其在汽車制造業(yè)、醫(yī)療科學診斷、軍事、檢驗等多個不同行業(yè)技術領域中均已經(jīng)得到了廣泛的研究應用。

和目前傳統(tǒng)的圖像技術發(fā)展相比，計算機數(shù)字視覺圖像技術已經(jīng)獲得了大幅度的技術改進，尤其是在數(shù)字圖像轉(zhuǎn)化處理功能方面已經(jīng)展現(xiàn)出了更加強大的圖像功能，從而由過去的傳統(tǒng)二進制數(shù)字圖像轉(zhuǎn)化處理技術轉(zhuǎn)變成為具有更高圖像分辨率的數(shù)字圖像轉(zhuǎn)化處理技術。同時還已經(jīng)實現(xiàn)了處理工作流程內(nèi)容的簡化，使得傳統(tǒng)圖像轉(zhuǎn)化處理器的質(zhì)量已經(jīng)獲得有效的提高。就目前情況來看，計算機以及視覺信息技術在當前我國的工業(yè)發(fā)展進步速度很快，而且隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，該信息技術的應用領域也已經(jīng)獲得了極大的產(chǎn)業(yè)拓展，促進我國工業(yè)生產(chǎn)效率實現(xiàn)持續(xù)快速增長。而從當前計算機應用技術的發(fā)展趨勢來看，高端手機視覺成像技術已經(jīng)發(fā)展成為當前計算機應用領域技術發(fā)展的一個新趨勢。

3 工業(yè)視覺

3.1 應用領域

計算機電子視覺圖像技術以其獨特的技術優(yōu)勢，逐漸被廣泛應用在電子工業(yè)技術領域和電子軍事技術領域，利用電子遙感和圖像技術來快速獲取和處理分析工業(yè)數(shù)據(jù)中的信息，以及通過文字信息識別和進行工業(yè)質(zhì)量檢測等。尤其是在現(xiàn)代工業(yè)技術領域中，計算機中的視覺成像技術逐漸從現(xiàn)代軍事技術領域中轉(zhuǎn)移發(fā)展到現(xiàn)代民用工業(yè)技術領域。圖像生產(chǎn)處理檢測技術已經(jīng)得到了較快的進步發(fā)展，伴隨著圖像生產(chǎn)處理技術不斷創(chuàng)新和逐步完善，檢測處理技術的生產(chǎn)效率和檢測準確性同樣也得到了顯著的提升。在現(xiàn)代工業(yè)設備制造中，通過有損圖像視頻處理和無損視覺圖像檢測兩種技術，可以輕松實現(xiàn)對工業(yè)產(chǎn)品的二次無損視覺檢測，提升視覺檢測產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。為提高產(chǎn)品批量生產(chǎn)率和質(zhì)量提供堅實、可靠的技術保障。

3.2 技術性能

在我國工業(yè)圖像視覺檢測系統(tǒng)中，工業(yè)檢測圖像質(zhì)量水平，分辨率是一項主要的的衡量指標。在現(xiàn)代工業(yè)圖像領域中廣泛應用，由于工業(yè)環(huán)境溫度變化和所用物體尺寸大小之間往往存在明顯高度差異，所以對于工業(yè)圖像的精確分辨率控制提出了極高的技術要求。在空間灰度指標變化中，光源檢測是主要的灰度指標檢測形式，要求灰度檢測中繼器能夠確保檢測攝像機光的靈敏度和光的動態(tài)檢測范圍。當空間存在變化時，可以利用相關灰度定理來精確保證檢測圖像的高分辨率。通過進行強度相對較高的圖像信號處理來實時獲取被系統(tǒng)檢測到在物體上的位置、尺寸和物體形狀等圖像信息，有利于針對性地開展各種任務測量形式，確保各種圖像信息處理的有效相互配合。圖像數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提取分析能力較強，可以同時實現(xiàn)對各種圖像處理數(shù)據(jù)的實時分析，尤其是在圖像技術實際應用中，是一項綜合技術性和有效性較高的分析手段。在各種工業(yè)運動系統(tǒng)中被廣泛應用，根據(jù)實際工作要求來進行動態(tài)完整調(diào)節(jié)工業(yè)系統(tǒng)各個運動條件之間運動關系，確保運動系統(tǒng)本身具備良好的運動性能。

4 計算機視覺技術的具體應用內(nèi)容

目前隨著國民經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展，社會的不斷進步，人們的生活質(zhì)量已經(jīng)有了很大程度的提升，信息時代的來臨也使得計算機網(wǎng)絡技術已經(jīng)深入普及到各家各戶，使得普通社會民眾都能夠感受到計算機網(wǎng)絡信息數(shù)據(jù)收集處理技術發(fā)展帶來的便利。當企業(yè)信息數(shù)據(jù)收集處理完成后，通過進一步的數(shù)據(jù)分析，得出有效的企業(yè)信息收集數(shù)據(jù)，這樣就已經(jīng)可以在很大程度上幫助正在工業(yè)信息領域內(nèi)的企業(yè)工作人員有效減輕負擔，提高企業(yè)數(shù)據(jù)信息收集分析處理工作效率，提高企業(yè)工作服務質(zhì)量。目前，隨著信息時代的發(fā)展，信息電子技術、網(wǎng)絡通信技術以及其他光電電子技術等都已經(jīng)得到了全面發(fā)展，在信息技術的飛速發(fā)展中，計算機視覺圖像技術也得到了飛速發(fā)展。主要是指利用各種視覺圖像技術應用來將其充當針對人體內(nèi)部視覺系統(tǒng)進行圖像數(shù)據(jù)采集以及檢測圖像處理，將其與視覺技術高度融合應用體現(xiàn)到工業(yè)檢測儀器設備以及零件上的圖像處理方面，還有的可以進一步對所需要采集的零件圖像數(shù)據(jù)進行深度多層次圖像處理。

5 計算機視覺技術在工業(yè)領域的具體應用

5.1 視覺檢測技術

首先，在進行圖像檢測采集的處理過程中需要充分考慮到每個圖像檢測輸出幀的格式，然后根據(jù)用戶所需采集圖像中的特征信息來綜合分析進行處理，才能進一步提高通過圖像檢測獲取的數(shù)據(jù)精確度，具體的圖像檢測處理結(jié)果也同樣會比較準確。其次，要實現(xiàn)進行提前檢測到的結(jié)果圖像質(zhì)量的穩(wěn)步提升，必須首先要考慮對源頭的圖像數(shù)據(jù)進行一個預處理，根據(jù)提前預處理圖像技術所需要提供的技術條件，可以考慮利用一些相配套的技術功能條件去幫助實現(xiàn)提前檢測到的結(jié)果圖像質(zhì)量上的提升。最后通過分析建立一定的能量模版生成模型后再去對所需要檢測一個物體的能量檢測分析物體的能量行為，這樣不僅能夠直接獲得一個比較真實的能量行為分析效果通過分析，還同樣能夠獲得出一定的能量分配行為效果。最關鍵的一點也就是在使用輸出數(shù)據(jù)提前預測處理數(shù)據(jù)效果時，在這整個處理過程中必須要對提前預測處理結(jié)果以及具體數(shù)據(jù)檢測處理結(jié)果的數(shù)據(jù)一致性情況進行嚴格的把握監(jiān)控，這也就是要求在具體的數(shù)據(jù)工作處理過程中必須提高對數(shù)據(jù)分析的工作精準度以及把握，這樣我們才能有效提高實際數(shù)據(jù)檢測中的效率和工作質(zhì)量。

5.2 圖像預處理技術

圖像立體預處理系統(tǒng)技術的主要處理功能之一是對立體圖像資料進行數(shù)據(jù)分析和后處理，從其中自動提取繪制出各種符合要求的立體圖像，這樣技術可以在一定很大程度上為圖像后續(xù)處理工作中各步驟的組織實施管理提供方便，減少處理工作量，提高效率。在當前計算機數(shù)字視覺圖像技術實際應用中，圖像預計算處理主要處于圖像模版精確匹配之前，基于特定的圖像模版對最終所有必需的模版圖像數(shù)據(jù)進行精確處理，結(jié)合模版圖像處理輸出的精確分辨率對其圖像準確性與否做出數(shù)值判斷。經(jīng)過多次圖像預視化處理之后它還可以將傳統(tǒng)圖像處理中的二維數(shù)值圖像邊緣化并對圖像進行提取顯示出來，進一步大大提升了在圖像中預處理的視覺效果。在經(jīng)過一定的工業(yè)創(chuàng)新技術發(fā)展之后，當前計算機網(wǎng)絡視覺圖像技術領域中的階段圖像提取預處理算子技術已經(jīng)逐步發(fā)展細分成節(jié)點微分加法算子，在細致的分析檢測程序環(huán)節(jié)之下，圖像的預處理的結(jié)果精準化檢測程序?qū)⒖梢垣@得比較大幅度的穩(wěn)步提高，這也將使其在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中可以展現(xiàn)出巨大的市場應用前景優(yōu)勢。

6 結(jié)語

計算機自動視覺系統(tǒng)技術所能夠具有的各項重要功能尤為突出，其自動視覺技術系統(tǒng)最大的發(fā)展動力來源就是廣泛應用，現(xiàn)在在各個電子行業(yè)的快速發(fā)展中已經(jīng)廣為廣泛應用的是計算機自動視覺技術系統(tǒng)，工業(yè)技術發(fā)展的經(jīng)濟規(guī)模和市場需求也在逐漸發(fā)生變化和不斷增大，這對未來計算機自動視覺系統(tǒng)技術的發(fā)展應用將更加廣泛，尤其先進的人工智能視覺科技用在加工制造領域，應用中的計算機自動視覺系統(tǒng)技術將直接帶領推動我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展奔向一個國際高端化水平工業(yè)行列。