随着工业4.0、“中国制造（zào）2025”时代的来临，机器视觉将（jiāng）使得机器人智能化变（biàn）成现实，在工业自（zì）动化中机器（qì）视觉技术已经占有十分重要的地位，而机器视觉（jiào）技术的不断创新，也推动了工业自（zì）动化（huà）、智慧（huì）安防以及人工智（zhì）能等（děng）行业的进步（bù），也（yě）为各个行业领（lǐng）域的应用带来了更多（duō）发展（zhǎn）潜力与机会。

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机器人视觉系（xì）统（tǒng）经历了三代（dài）的发展：

1、第一代机（jī）器人视觉系统

第一代（dài）机器（qì）人视觉的功能一般（bān）是（shì）按规定流程对图像进（jìn）行处理并输（shū）出（chū）结（jié）果。这（zhè）种系统一般由普（pǔ）通数字电路（lù）搭成，主要（yào）用于平（píng）板材料的缺陷检测。

2、第二代（dài）机器人视觉（jiào）系统（tǒng）

第二代（dài）机（jī）器人视觉系统一般（bān）由一台计算机，一（yī）个图像输入（rù）设备和结果输出硬（yìng）件构成。视觉信息在机内以串行方式流动（dòng），有一定（dìng）学习能力（lì）以适应各种新情（qíng）况。

3、第三代机器人视（shì）觉系（xì）统

第三代机器人视（shì）觉系统是目前国际（jì）上（shàng）正在开（kāi）发使用的系统。采用高速图像处理芯片（piàn）并行算法，具有高度的智能和普通的适应性，能模拟（nǐ）人的高度视觉（jiào）功能。

机器人仿人（rén）眼视觉系统（tǒng）

人类的感知系统，有83％以上是通过人（rén）眼来完成的，而人（rén）类的眼睛（jīng）又是所有（yǒu）动物里面综（zōng）合性（xìng）能最高的，其图像包含的信息量是最（zuì）巨大的。不仅要用到单个的立体视觉成像，还（hái）要用到整体视觉能力，所以人眼的立体（tǐ）视觉能力和颜色辨别能力远超过（guò）动物的眼睛（jīng）。其中（zhōng），对（duì）个体（tǐ）的感知是（shì）人眼最基本的功能（néng）——对自身和（hé）对象（xiàng）位移的测量，尺（chǐ）寸（cùn）的测量。而最重要的功能是对自身和对象（xiàng）位置（zhì）的测量，比（bǐ）如走了多少（shǎo），转了多少，这是一种对空间环境的（de）感知和（hé）判断。

要在机器人身上模仿人的眼睛，主要（yào）分三（sān）大部分（fèn）：

1、机器人（rén）眼球构造（zào）

机器人眼球（qiú），就相当于（yú）摄像头或者扫描仪，通过红外发射管发出红（hóng）外线，红外（wài）线在遇到（dào）物体后被（bèi）反射回来，红外（wài）接受管接受（shòu）到被反射回（huí）来（lái）的红外线以后，发出电（diàn）信号（hào）给机器（qì）人的“大脑”，这时候机器人（rén）就（jiù）能“看见”东西了。

机器人眼睛是集成了很多的芯片、传感器（qì）等进（jìn）行综（zōng）合计算，比如能力风暴（bào）个人机器（qì）人通过光敏传感（gǎn）器中的两个光敏（mǐn）电阻来感知光线的强弱（ruò）。

2、运动（dòng）控制系统

机器人控制系统作为工业机器人（rén）最为（wéi）核心的（de）零部件之一，对（duì）机器人的性能起（qǐ）着决（jué）定性的（de）影响，其运动控制（zhì）就相当于自（zì）动化（huà）的（de）一个分支，它使用通称为伺服机构的一些设备如（rú）液压泵，线性执行机（jī）或（huò）者（zhě）是（shì）电机来控制（zhì）机器的位置或速度，目前被广泛应用在包装、印刷、纺（fǎng）织和装配工业中。比如ABB第（dì）五代机（jī）器（qì）人控制器（qì），融（róng）合（hé）了TrueMove、QuickMove等运动控制技术，来提升机器人性能，包括精度、速度、节拍（pāi）时（shí）间、可编程性、外轴（zhóu）设（shè）备同（tóng）步能力等。

3、图像（xiàng）处理

图像本身，只有经过图（tú）像处理（lǐ）之（zhī）后，才能找到图像中需要的特征，从而更进一步的（de）执行其它的（de）指令动作（zuò），如机（jī）械手臂的运动、机台的移动等，使机器人完成（chéng）踢球（qiú）、下棋等命令。在工业（yè）上，则主要应用于工业机器（qì）人，完成自（zì）动生（shēng）产、装配、检测等（děng）工作，富士康（kāng）就有大量的（de）机器人，在（zài）农业（yè）上，则表（biǎo）现在一些自动收割（gē）机，如（rú）棉花收（shōu）割，自动分类机（jī）器。

当（dāng）然（rán）也有（yǒu）一些（xiē）机器（qì）视（shì）觉（jiào）是不需（xū）要图像处理的，如经（jīng）过相（xiàng）机镜头等直接连接到（dào）显（xiǎn）示器上观察的，结果好坏是由人（rén）来判断的，这时图像处理的过程是（shì）由人（rén）自己完成的，而不是计算机。还（hái）有一些图像传感器（qì）有固定（dìng）的特性，如颜（yán）色传（chuán）感（gǎn）器（qì），那样（yàng）只会有信号出来即可（kě），也是没有图像处理的。

机器视觉不是单一的应用产品

机器视觉技术的出现，就是为机器设备安（ān）上了感知外界的（de）眼睛，使机器具有（yǒu）像（xiàng）人一样（yàng）的视觉功能（néng），从而实现各种检测、判（pàn）断、识（shí）别、测量等功能（néng）。

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机（jī）器视（shì）觉发展至今，早已（yǐ）不（bú）是单一的（de）应用产品。机器（qì）视觉的软硬件产品（pǐn）早已逐渐演变发（fā）展为产品在（zài）生（shēng）产制（zhì）造的各个阶段中的重要（yào）组成部（bù）分，因此，这也就对（duì）系（xì）统的（de）集成（chéng）性提出（chū）了更高（gāo）的要求。

工业自动化企业要求能够与测试或控制系统（tǒng）协同（tóng）工作的一体化（huà）工业自动化系统，而非独立的视觉应用（yòng）。在（zài）现代自动化生产过（guò）程中，人（rén）们（men）将机器视觉（jiào）系统（tǒng）广泛地用于工况监视、成品检验（yàn）和质量控制等领域。

工业4．0使全球工业向（xiàng）中国转移，中国机器视觉市场已成为国际（jì）机（jī）器视觉厂商的重要目（mù）标市场。随着技术的不（bú）断提升（shēng），机器人与人（rén）的视觉差距正在逐步减少，视（shì）觉技术的成熟和发展（zhǎn）都使之在工业制造应用中越来越广泛。而未来的机器视觉技术势必（bì）也将（jiāng）与其（qí）他（tā）的传感技（jì）术相融合，并将（jiāng）越来越（yuè）数（shù）字（zì）化、智能（néng）化。

结语

工业（yè）4．0离不开（kāi）智能（néng）制造，而智能制造离不开机器（qì）视觉。机器视觉已成为实（shí）现工业自动化和智能化（huà）的核心，要实现人类（lèi）视觉在机（jī）器人上进行延伸，就必须满足高度自（zì）动化、高（gāo）效率、高精度和适应较差环境等条件，才能在工业自动（dòng）化进程中产生重（chóng）要作用。