我国机器视觉技术发展展望

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1、机器视觉技术展望机器视觉技术展望天津大学精密仪器与光电子工程学院天津大学精密仪器与光电子工程学院天津市开希机器视觉技术有限公司天津市开希机器视觉技术有限公司天津市耀辉光电技术有限公司天津市耀辉光电技术有限公司王庆有光学老又新前程端似锦光学老前辈王大珩院士光学老前辈王大珩院士 老光学光学与精密机械结合 新光学光学、精密机械、电子技术和计算机技术的结合。简称光电技术光电技术 它属于跨理、工两大学科多方向的技术。机器视觉机器视觉属于属于新光学或光电新光学或光电技术，其发展前景瞩目！技术，其发展前景瞩目！机器视觉技术机器视觉技术并非并非犀鸟犀鸟！机器视觉技术是科技发展的机器视觉技术是科技发展的必然！必

2、然！报告的主要内容：报告的主要内容：一、机器视觉技术概述一、机器视觉技术概述 二、二、机器视觉与现代科技机器视觉与现代科技 三、机器视觉技术与人类文明技术与人类文明 四、义务与责任四、义务与责任一、机器视觉技术概述一、机器视觉技术概述（一）定义（一）定义 为机器安装为机器安装“眼睛眼睛”与与“大脑大脑”，使机器能够使机器能够获得获得所摄物体形状、颜色、尺寸与状态等信息，所摄物体形状、颜色、尺寸与状态等信息，并完成各种并完成各种智能操作的技术智能操作的技术被简称为被简称为机器视觉机器视觉技术。技术。（二）服务对象（二）服务对象（应用范围应用范围）1.基于眼睛基于眼睛（光电信息变换（光电信息变换传

3、感器）传感器）光电信息变换技术是双向信息的变换技术；光电信息变换技术是双向信息的变换技术；光电信息变换技术载荷各种物理、化学与几何量信光电信息变换技术载荷各种物理、化学与几何量信息的转换技术；息的转换技术；光电传感器的信息量占整个信息量的光电传感器的信息量占整个信息量的70%以上，是以上，是最为重要的传感器；最为重要的传感器；光电传感器输出易于数字化，易于与计算机系统构光电传感器输出易于数字化，易于与计算机系统构成功能器件；成功能器件；应用领域极其广泛，涉及人类生产、应用领域极其广泛，涉及人类生产、生活与科学研究各个领域，很难举出不用生活与科学研究各个领域，很难举出不用之处。之处。例如：安全防

4、范、道路交通、仓储、例如：安全防范、道路交通、仓储、物流生产、生活质量的管理与提高等都离物流生产、生活质量的管理与提高等都离不开机器视觉技术的参与；不开机器视觉技术的参与；它与医药、卫生，音、体、美和艺等它与医药、卫生，音、体、美和艺等人类活动息息相关。人类活动息息相关。2.基于大脑基于大脑 基于大脑的服务范围更为广泛，地球上的人都知道，基于大脑的服务范围更为广泛，地球上的人都知道，近近20年来电脑经过多少年来电脑经过多少“代代”的发展，座机、笔记的发展，座机、笔记本、嵌入式等等，应用面已犹如人类的本、嵌入式等等，应用面已犹如人类的“大脑大脑”不不必细说；必细说；将来进入将来进入“物联网物联网

5、”时代，物联网系统必须建立在时代，物联网系统必须建立在机器视觉技术基础之上，因为人们通过物联网要操机器视觉技术基础之上，因为人们通过物联网要操纵远方的设备，看到将为操控带来极大的便利！物纵远方的设备，看到将为操控带来极大的便利！物联网将推动机器视觉技术企业的蓬勃发展。联网将推动机器视觉技术企业的蓬勃发展。二、二、机器视觉与现代科技机器视觉与现代科技 1.机器视觉是现代科技发展的必然机器视觉是现代科技发展的必然 早在二次世界大战中期，图像传感器因战争的需要而早在二次世界大战中期，图像传感器因战争的需要而诞生；诞生；70年代初期，为适应国防工业的发展，需要通年代初期，为适应国防工业的发展，需要通过

6、遥感手段判明地下工程，急需要伪彩色处理系统，过遥感手段判明地下工程，急需要伪彩色处理系统，促使图像传感器的发展，促使硅靶视像管的问世，并促使图像传感器的发展，促使硅靶视像管的问世，并很快应用到遥感技术领域；尽管当时的伪彩色处理系很快应用到遥感技术领域；尽管当时的伪彩色处理系统非常庞大，处理速度慢得可怜，依然为卫星遥感做统非常庞大，处理速度慢得可怜，依然为卫星遥感做出巨大贡献。已经形成图像处理的思路！出巨大贡献。已经形成图像处理的思路！2.随着现代科技进步而发展随着现代科技进步而发展 硅靶视像管由于脱离不了真空条件与电子束扫描的硅靶视像管由于脱离不了真空条件与电子束扫描的本质，扫描的畸变和图像与

7、像元的位置等参数不稳，本质，扫描的畸变和图像与像元的位置等参数不稳，限制了它的应用范围。因此，为研制固态图像传感限制了它的应用范围。因此，为研制固态图像传感器提出需求，器提出需求，69年研制成功年研制成功CMOS图像传感器，但图像传感器，但是质量无法推广与应用。是质量无法推广与应用。70年，年，W.S.Boyle和和G.E.Smith发现并发表了发现并发表了CCD技术，使图像传感器步入高速发展的阶段，同时大技术，使图像传感器步入高速发展的阶段，同时大规模集成电路生产工艺的发展为规模集成电路生产工艺的发展为CCD技术发展提供技术发展提供基础，为机器视觉技术提供广阔的发展空间。基础，为机器视觉技术

8、提供广阔的发展空间。3.推动现代科技进步与发展推动现代科技进步与发展 机器视觉技术对现代科技进步的推动作用是巨大机器视觉技术对现代科技进步的推动作用是巨大的，而且越发明显。的，而且越发明显。机器视觉引起加工机械设备业的革命，将很多难机器视觉引起加工机械设备业的革命，将很多难办到的加工实现高精度与自动化，为加工业进入办到的加工实现高精度与自动化，为加工业进入智能化阶段奠定基础；智能化阶段奠定基础；引领安防技术的飞速发展；引领安防技术的飞速发展；带动文艺、体育、医药卫生、生命科学、商业、带动文艺、体育、医药卫生、生命科学、商业、航天、航空和教育等现代科技的进步；航天、航空和教育等现代科技的进步；改

9、善了人类生产、生活环境或生活质量；改善了人类生产、生活环境或生活质量；4.现代科技发展的亮点现代科技发展的亮点 国家中长期发展纲要中明确指出国家中长期发展纲要中明确指出 生物信息与生命科学生物信息与生命科学 绿色能源与节能科学绿色能源与节能科学 光电信息科学与技术光电信息科学与技术 其中，光电信息科学与技术包括我们机器其中，光电信息科学与技术包括我们机器视觉技术，而且上述视觉技术，而且上述3项都需要机器视觉技项都需要机器视觉技术的支持。术的支持。三、机器视觉与人类文明三、机器视觉与人类文明 1.人类文明 包括生产、科学研究、生命探索、宇宙探索 文艺、体育、政法、游玩、信息通讯等等内容极其丰富

10、2.人类文明需要机器视觉 3.机器视觉技术的发展推动人类文明欲望四、四、责任与义务责任与义务 机器视觉技术内容丰富、知识面宽、应用领域更为宽广，当然其发展前程似锦。它必将引领科技进步与人类文明的高速发展；为此我们业内人士承担着宣传、推广与发展的责任和义务。必须认识到机器视觉技术的发展对人类生活质量提高的意义，在这个大家庭中每个人的进步对全体人类的贡献都是巨大的，在这层意义上没有“敌”、“我”，即便“有”，也是暂时存在的。因此也有人认为科学无国界。发挥每个人的优势，团结合作，共同发展。每个人，每个企业都有长短，如何发扬长处快速发展是永恒的课题。天津市开希机器视觉技术有限公司天津市开希机器视觉技术

11、有限公司是是08年创年创办的机器视觉技术企业，是非常具有发展前办的机器视觉技术企业，是非常具有发展前景的企业。景的企业。它以技术服务与系统集成为核心，积极与国它以技术服务与系统集成为核心，积极与国内生产厂家合作，依靠自主创新发展机器视内生产厂家合作，依靠自主创新发展机器视觉技术领域创新技术，目前推出觉技术领域创新技术，目前推出“I/O读写方读写方式相机式相机”，以便打破一些企业集团为垄断机以便打破一些企业集团为垄断机器视觉技术而将发展引入歧途，使机器视觉器视觉技术而将发展引入歧途，使机器视觉技术的发展走上正确轨道。技术的发展走上正确轨道。继09年推出“积木式多路线阵CCD同步驱动与数据采集系统

12、”后又推出I/O总线直接读写方式的相机与数据采集系统；研制出对变速运动物体扫描图像采集系统提供图像传感器，为各种嵌入式计算机用户提供相关技术服务；开希公司业已完成多款线阵CCD器件的I/O总线直接读写方式的相机与数据采集系统，愿意与各个机器视觉技术企业合作共同发展。五、新书介绍五、新书介绍 集国内十余所光电信息方集国内十余所光电信息方向高校教师之智慧与光电领域向高校教师之智慧与光电领域高新技术企业之创意，由光电高新技术企业之创意，由光电技术、技术、CCD应用技术领域的著应用技术领域的著名专家主编，以名专家主编，以“光电综合实光电综合实验方法验方法”发明专利为根基，综发明专利为根基，综合光电信息

13、方向各门类实验内合光电信息方向各门类实验内容，创造性地设置多方位引导容，创造性地设置多方位引导性实验。介绍典型课程设计、性实验。介绍典型课程设计、毕业设计与创新设计课题，为毕业设计与创新设计课题，为读者提供进入课题、着手设计读者提供进入课题、着手设计与完成光电信息工程设计的指与完成光电信息工程设计的指导。导。这本书是作者总结多年从事光电技术教学、科研与科技开发工作实践的结晶，是目前国内光电技术领域的重要教材之一。图为图为2003年电子工业年电子工业出版社出版的出版社出版的CCD技术方技术方面的教材，结合各个应用面的教材，结合各个应用领域成功应用的案例，系领域成功应用的案例，系统讲述了统讲述了C

14、CD图像传感器图像传感器的原理与应用的关键技术；的原理与应用的关键技术；尽管本书主要为大学本科尽管本书主要为大学本科相关专业的教材，但是随相关专业的教材，但是随着机器视觉技术的发展，着机器视觉技术的发展，现在已经成为国内一书难现在已经成为国内一书难求的书籍，它在国内的影求的书籍，它在国内的影响非凡。响非凡。是2000年由天津大学出版社出版的教材，至2006年已经3次印刷，印数达到4个数量级之多，很多高校仍然选用作为教材。天津大学出版社仍在出版此书。六、线阵六、线阵CCD应用开发实验仪应用开发实验仪可级联的线阵CCD多路同步数据采集系统之主卡用于不同位置光谱探测的积木式线阵CCD光电探测器七、彩色面阵CCD实验仪谢谢 谢谢！