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机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。完整的机器视觉系统一般包括光源、镜头、相机、图像采集卡或图像处理单元、核心软件、监视器、通讯或输入输出单元等。相比人工视觉，机器视觉拥有效率高、精度高、稳定性强、可适应危险环境、感光范围广等人工视觉无法比拟的优势。

目前机器视觉已经广泛应用于电子、汽车、医药、食品与包装机械、印刷机械等领域。电子行业对品质的高要求和快速迭代，带动机器视觉检测需求，成为最大的市场。高性能、精密的专业设备制造领域中机器视觉的应用也十分广泛，比较典型是半导体行业，从上游晶圆加工制造的分类切割，到末端电路板印刷、贴片，都依赖于高精度的机器视觉。

在机器视觉领域，目前美日两国处于行业领先地位，其主导地位在短期内难以撼动。龙头企业是日本的基恩士和美国的康耐视。日本基恩士的产业规模和市场占有率处于行业巨头的地位。康耐视的发展速度较快。

除了传统工业制造上的应用，人工智能的快速发展使得机器视觉应用范围进一步扩展，其在虚拟现实、人机交互、机器人、安防、智能汽车、智慧城市等方面的应用带来新的机遇，想象空间巨大。机器视觉模仿和替代的不仅是人眼，而是一整套视觉系统。凭借强大的信息处理能力，机器视觉不仅可应用于工业生产中，未来更可广泛应用于人工智能领域，想象空间得以拓展。

随着产业的发展进一步成熟，应用领域也会不断扩展。从基础的效率替代到成本控制，再到质量追求，稳定性是行业下一步的应用目标，随着工业4.0浪潮袭来，机器视觉会摆脱最初“辅助工具”的地位成为生产系统的“眼睛”与“大脑”，越来越智能，越来越精准，越来越贴近人类。每个托盘中可以包含六种不同类型和不同尺寸的连接器，这些连接器可能需要装配不同的针脚、插头和插座。因此，在机器人上的通用夹具从托盘上移走一个连接器之前，系统必须首先识别当前连接器的类型和尺寸。

要做到这一点，利用基恩士公司的一个条形码扫描器扫描托盘侧面的条形码，并通过串行接口将托盘编号传输到PC中。接下来，启用一个定制的Visual Basic程序，在PC上运行的Microsoft Access数据库中查询这个托盘编号，以确定托盘中的六个特定槽位中放置的是哪种类型和哪种尺寸的连接器。同时，还会显示需要装配到该连接器上的针脚、插头和插座组合。

当PC识别出连接器类型后，对该连接器进行的装配操作就转移到机器人控制器， Fanuc机器人的手臂移到托盘的第一个槽位。一旦机械臂到达该位置，装配到机械臂上的一个Banner Engineering公司的WR 80×80 LED环形灯便照亮连接器，随后Basler公司的一台Ace acA1300 130万像素相机用于捕获连接器的图像。捕获到的图像通过以太网接口传输到Fanuc R-30iA控制器，该控制器中集成了Fanuc公司的图像处理器iRVision。运行在iRVision视觉处理器平台上的软件，对该图像执行几何图案匹配算法，以确定位于槽位中的连接器类型，并确定其位置。

随后，Durabotics机器人的末端执行器，将从托盘中拾取连接器、并将其放置到一个自动居中的V形钳装配站中，连接器在该处被夹紧（见图4）。然后，环形光源照亮连接器，安装在机械臂上的相机捕获位于V形钳上的连接器的第二幅图像。这幅图像同样通过以太网接口传输到Fanuc图像处理器，随后在图像处理器中执行另一种几何图案匹配算法，用于确定V形钳中连接器的位置和朝向。Durabotics的末端执行器包括三个主要部分。首先，为了捕捉零件的图像，在Fanuc iRvision系统中采用了一台相机和环形光照明。其次，使用ATI Industrial Automation公司（www.ati-ia.com）的一个QC001 工具快换装置，为位于临近工具架上的四个定制双端工具提供了一个真空电气和机械连接。

位于工具架上的四个工具，每个工具能负责一系列针脚、插头和插座尺寸。该工具使用一个真空制动的末端器，用于零件的拾取/放置；另一端包含一个机械基座工具。最后，用一个通用夹持器装载和卸载托盘上所有种类的连接器。