随着工业4.0、“中（zhōng）国制造2025”时代的来（lái）临，机器视觉将使得（dé）机（jī）器人智（zhì）能化变成现实，在工业自动化中机器视觉（jiào）技术已经占有十分重要的地位，而机（jī）器视觉技术的不断创新，也推（tuī）动（dòng）了工业自动化、智慧（huì）安（ān）防（fáng）以及（jí）人工（gōng）智能等行（háng）业的进步，也为各个行业领（lǐng）域的应用带（dài）来（lái）了更多发展潜力与机会。

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机器人视觉系统（tǒng）经历了三代的发展：

1、第一（yī）代机器人视觉系（xì）统

第一代（dài）机（jī）器人视觉的功能一般是按规定流程对图像进行处理并输出（chū）结果。这种系统一（yī）般由普通数字电路搭成，主要用于平板材料（liào）的（de）缺陷检测。

2、第二代机器人视觉系（xì）统（tǒng）

第二代机器（qì）人（rén）视觉系（xì）统一（yī）般（bān）由（yóu）一台（tái）计算机，一（yī）个图像输入设备和结（jié）果输出硬件构（gòu）成。视觉信息在（zài）机内（nèi）以串行方式流动，有一定学习能力以适应（yīng）各种新情况。

3、第三代（dài）机器人视觉系统（tǒng）

第三代（dài）机器人（rén）视觉系统是目前国际（jì）上正在开发使用的系统（tǒng）。采（cǎi）用高速（sù）图像处理芯片并行算（suàn）法，具有高度（dù）的（de）智能和（hé）普通的适应性，能模拟人的高（gāo）度视觉功能。

机器人仿（fǎng）人眼视觉系统

人（rén）类的感知（zhī）系统，有83％以上是通（tōng）过人眼来完成的（de），而（ér）人（rén）类的眼（yǎn）睛（jīng）又是所有动物（wù）里面综合性能最高（gāo）的，其图（tú）像包含的信息量是最（zuì）巨大的。不仅（jǐn）要用到单个的立（lì）体（tǐ）视觉成像，还要用到整体（tǐ）视觉能力，所以人眼（yǎn）的（de）立体视觉能力和颜（yán）色（sè）辨别能力远超过（guò）动物（wù）的眼睛（jīng）。其中，对（duì）个体的感知（zhī）是（shì）人眼（yǎn）最基本的功（gōng）能——对自身和（hé）对象位（wèi）移的测量，尺寸的测量。而（ér）最重要（yào）的功能是对自身（shēn）和对象位置的测量，比如（rú）走了多少，转了多少，这是一（yī）种对空间环境的感知和（hé）判断（duàn）。

要在机器人（rén）身上模仿人的（de）眼睛，主要分三大部分：

1、机器人眼球构造（zào）

机（jī）器人（rén）眼球，就相当于（yú）摄像（xiàng）头或者扫描仪，通过红外发（fā）射管发出红外线，红外线在遇到物（wù）体（tǐ）后被反射回来，红外接受（shòu）管接受到被（bèi）反射回来的红外线以后，发（fā）出电信号（hào）给机器人的“大脑”，这时候机（jī）器人就能“看见”东西（xī）了。

机器人眼睛是集成了很多的芯片、传（chuán）感器（qì）等进行综（zōng）合（hé）计算，比如能力风暴（bào）个人机器人通（tōng）过光敏传感器中的两个光敏电阻（zǔ）来感知（zhī）光线的强弱。

2、运动控制系（xì）统

机器人控制系统作为工业（yè）机器人（rén）最为核（hé）心的零部件（jiàn）之一，对机器人的性能起着决定性的影响，其运动控制就相当于自（zì）动化的一个分支，它使用通称（chēng）为伺服机构（gòu）的一些设备如液压泵，线性执行机或者（zhě）是电机来控制（zhì）机器的位置或速度（dù），目（mù）前被广（guǎng）泛应用在包装（zhuāng）、印（yìn）刷、纺织（zhī）和装配（pèi）工业中。比如ABB第五代机器人控制器，融合了TrueMove、QuickMove等运动（dòng）控制（zhì）技术，来提升机（jī）器人性能，包括精度、速度、节（jiē）拍时（shí）间、可编程性（xìng）、外轴设备（bèi）同步能力（lì）等（děng）。

3、图像处理

图像本（běn）身（shēn），只有经过图像处理之后，才能找（zhǎo）到图（tú）像中需要（yào）的特征，从而更进（jìn）一（yī）步的（de）执行其（qí）它的指令动作，如（rú）机械（xiè）手臂的运动、机（jī）台（tái）的移动等，使（shǐ）机器人完成（chéng）踢球、下棋等命（mìng）令。在工业上，则主要应用（yòng）于工业机器人，完成自动（dòng）生（shēng）产、装配、检测等工作，富士（shì）康就有大量的（de）机器（qì）人，在（zài）农业上，则表现在（zài）一些（xiē）自（zì）动收（shōu）割机（jī），如棉（mián）花（huā）收割，自动分类机器。

当然也有一些机器视觉是不需要图像处理的（de），如经（jīng）过相机镜头等直接连接到（dào）显示器上（shàng）观察的，结果好（hǎo）坏是由人来判（pàn）断的，这时（shí）图像处理的过程是由人（rén）自己完成的，而不是计（jì）算机。还有一（yī）些图像传感器有固定的特性，如（rú）颜色传感器（qì），那样（yàng）只（zhī）会有信号（hào）出来即可，也是（shì）没（méi）有（yǒu）图像处理（lǐ）的。

机器视觉不是单一的应用（yòng）产品

机器视觉技术的出现，就是为机器设备安上了感知外界的眼睛，使（shǐ）机器（qì）具（jù）有像人（rén）一样的视觉功能，从而实现各种检测、判断、识别、测量等功能。

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机器视觉发（fā）展至今，早（zǎo）已不是单（dān）一（yī）的应用产品。机器（qì）视觉的软（ruǎn）硬（yìng）件产品早已逐渐演变发展（zhǎn）为产品在生产（chǎn）制（zhì）造的各个（gè）阶段中的重要组成部分，因此，这也就对系统的集（jí）成性提出了更高（gāo）的要（yào）求。

工业自（zì）动化企（qǐ）业要求能够与测试或控制（zhì）系统协同工作的一体化工（gōng）业自动化系统，而非独立的视觉应用。在现代自动化生产过程中（zhōng），人们将机器视觉系统（tǒng）广（guǎng）泛（fàn）地用（yòng）于工况监视、成品检验和质量（liàng）控制等领域。

工业4．0使全球工业向中国转移，中国机器视觉（jiào）市场已成（chéng）为国际机（jī）器视（shì）觉厂商（shāng）的重要目标市场。随着技术（shù）的不断提升，机器人（rén）与人的视（shì）觉差距正在逐步减（jiǎn）少，视觉技术的（de）成熟和发展都使之在（zài）工业制（zhì）造应用中（zhōng）越来越广泛。而未来的（de）机器视觉技术势（shì）必（bì）也将与其他的传感（gǎn）技（jì）术相融合，并将越来越数字化、智能化。

结（jié）语

工业4．0离不开智能制造，而智能制造离不开机器视觉（jiào）。机器（qì）视觉（jiào）已（yǐ）成为（wéi）实（shí）现（xiàn）工业自动（dòng）化和（hé）智（zhì）能化（huà）的核心，要实现人类视觉在机器人上进行延伸，就必须满足高度自动化、高效率、高精（jīng）度和适应较差环境等条件，才（cái）能在工业自（zì）动化进（jìn）程中产生重要作用。