随着工业4.0、“中（zhōng）国制造2025”时代（dài）的来临，机器视（shì）觉（jiào）将使得机器人智能化（huà）变成现实，在工业自动化中机器视觉技（jì）术（shù）已经（jīng）占有十分重要的地位（wèi），而机器视觉技术的不断创新（xīn），也推动（dòng）了工业自动化、智（zhì）慧安防以及人（rén）工智能等行业的进步，也为各（gè）个行业（yè）领域（yù）的（de）应用带来了更多发展潜（qián）力（lì）与（yǔ）机会。

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机器人视觉系统经历（lì）了三代的发展：

1、第一代机器人视觉系统

第一代（dài）机（jī）器人视觉的功能（néng）一般是（shì）按规定流程对图像进行处理并输出（chū）结（jié）果。这种系统一般由普通数（shù）字电路搭成，主要用于平板材（cái）料的缺陷检（jiǎn）测（cè）。

2、第二（èr）代（dài）机器人视觉系统

第（dì）二代机（jī）器（qì）人视觉（jiào）系统一般由一台计算机，一（yī）个图（tú）像输（shū）入（rù）设备和结果（guǒ）输出硬件构成。视觉信息在机（jī）内以串行方式流动（dòng），有一（yī）定学（xué）习（xí）能（néng）力以适应（yīng）各种新情（qíng）况。

3、第三代（dài）机器人视觉（jiào）系统（tǒng）

第三代（dài）机（jī）器人视觉系统是目前国际上正在开发使用的系统（tǒng）。采用高速图（tú）像（xiàng）处理芯片（piàn）并（bìng）行（háng）算法（fǎ），具有高度的（de）智能和普通的适应性，能模（mó）拟人的高（gāo）度（dù）视觉功能。

机器（qì）人仿人眼视觉系统

人类（lèi）的感知系（xì）统，有83％以上是通过人眼来完成的，而（ér）人（rén）类（lèi）的（de）眼（yǎn）睛（jīng）又是（shì）所有动物里面综（zōng）合性能最高的，其图像（xiàng）包含的信息量（liàng）是最（zuì）巨大（dà）的。不仅要用到单（dān）个的立体视觉成像，还要用到整体视觉能力，所以人眼的（de）立体视觉能力和（hé）颜色辨别能力远超（chāo）过动物（wù）的眼睛。其中（zhōng），对个体（tǐ）的感知是人眼最基本的功能——对自身和（hé）对象位移的（de）测量，尺寸（cùn）的测量（liàng）。而最重要的功能是对自身（shēn）和（hé）对象位置的测（cè）量，比如（rú）走了（le）多（duō）少，转（zhuǎn）了多少，这是一种对空间环境的感知（zhī）和判断（duàn）。

要在（zài）机器人（rén）身上模仿（fǎng）人的眼（yǎn）睛（jīng），主要分三大部分：

1、机器人眼球构造

机器（qì）人眼球，就（jiù）相当于摄（shè）像（xiàng）头或者（zhě）扫描（miáo）仪，通过（guò）红外发射管发（fā）出红外（wài）线，红外线在遇到物（wù）体后（hòu）被反射回来（lái），红外接受管接受到被反射回来的红外线（xiàn）以后，发出（chū）电信号给机器人的“大脑”，这（zhè）时（shí）候机器人就能“看（kàn）见”东西了。

机器人眼睛是集（jí）成了很多的（de）芯片、传感器等进行综合计（jì）算，比如能力风暴（bào）个人机器人（rén）通（tōng）过光敏传感器中的两个光（guāng）敏电阻来感知光（guāng）线的强弱。

2、运动（dòng）控制系统（tǒng）

机器人控制系（xì）统作为工业机器人最（zuì）为核（hé）心的零部件之一，对机器人的性能起着决定性（xìng）的影响，其运（yùn）动控制就相当（dāng）于自动化（huà）的一个分支，它使用通称为伺服机构的一些设备如液压泵，线（xiàn）性执行机（jī）或者（zhě）是电机来（lái）控制机器的位（wèi）置或速度，目前被广（guǎng）泛（fàn）应用（yòng）在包装、印刷、纺织和装配工业中。比（bǐ）如ABB第五代机器人控制（zhì）器，融合了TrueMove、QuickMove等（děng）运动（dòng）控制（zhì）技术，来提（tí）升机器人性能，包（bāo）括精度、速度、节（jiē）拍时间（jiān）、可（kě）编（biān）程性（xìng）、外（wài）轴设备同步能力（lì）等。

3、图像（xiàng）处理

图（tú）像本身，只（zhī）有经（jīng）过图像处理之后，才（cái）能找到图（tú）像中需要的特征，从而更进一步的执行其它的指令动作，如机（jī）械手臂的运（yùn）动、机台的移动等，使机器人完成（chéng）踢球、下棋等命令（lìng）。在工业（yè）上，则主（zhǔ）要应用于工业机器人，完（wán）成自动生产、装配、检（jiǎn）测等工（gōng）作，富士康就（jiù）有大量的机器人，在农业上，则表现（xiàn）在一些自动收割机，如棉花收割，自动分类机器。

当然（rán）也有一些机器视觉是不需要图像处理的，如经过相机镜头等直接连接到显示器上观察的，结果好坏是由人来判断的，这时（shí）图（tú）像处理的过程是由人自（zì）己完成的，而不是计算机。还有一些图像传感器有固定的特性，如颜（yán）色传感器，那样只（zhī）会有信号出（chū）来（lái）即可，也是没（méi）有（yǒu）图像处理的。

机器视觉不是单一的应用产（chǎn）品

机（jī）器视觉（jiào）技术的出现，就（jiù）是为机器设（shè）备安上（shàng）了感（gǎn）知外（wài）界（jiè）的眼睛，使机器具有像人一（yī）样的视觉功（gōng）能，从而实现各种检测、判断、识（shí）别、测量等功能（néng）。

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机器视觉（jiào）发展至（zhì）今（jīn），早已不是（shì）单一的应用产品。机器视觉（jiào）的软硬件（jiàn）产（chǎn）品早（zǎo）已逐渐演变发展为产品在生产制造（zào）的各个（gè）阶段中的（de）重要（yào）组成部分，因此，这也就对（duì）系统的集成（chéng）性（xìng）提出了更高的要求。

工（gōng）业自动化企业要求能够（gòu）与（yǔ）测试或控制系统协（xié）同工（gōng）作的一体化工业自动化系统，而非独立的视觉应用。在现（xiàn）代自动化生产过程中，人们将机（jī）器视（shì）觉系统广（guǎng）泛地用于工况监视、成品检验（yàn）和质量控制等领域。

工业（yè）4．0使全球（qiú）工业向中国转移，中国机器视（shì）觉市场已成（chéng）为（wéi）国际机器视觉厂（chǎng）商的（de）重要目标市场。随着技术的不断提升，机器（qì）人与人的（de）视觉差（chà）距正在逐步减（jiǎn）少，视觉技（jì）术（shù）的成熟和（hé）发展都使之在工业制（zhì）造应（yīng）用中越来越广（guǎng）泛。而未来的机器视觉技术势必也将（jiāng）与其他（tā）的传感（gǎn）技术（shù）相融合，并将越来越数字（zì）化、智能化。

结语

工业（yè）4．0离不（bú）开智能制造，而智（zhì）能制造离不（bú）开机器视觉。机器视（shì）觉已成（chéng）为实现（xiàn）工业自动（dòng）化和智能（néng）化的（de）核心，要（yào）实现人类视觉在机器人（rén）上（shàng）进行（háng）延（yán）伸，就必须满足（zú）高（gāo）度（dù）自动化、高效率、高精度和适（shì）应较差（chà）环境（jìng）等条件，才能（néng）在（zài）工业自（zì）动化（huà）进（jìn）程中产生重要作用。