視覺模擬技術主要內容視覺模擬技術的發展視覺模擬技術的概念視覺模擬技術的主要技術視覺模擬技術的主要應用視覺模擬技術在農業上得應用視覺模擬技術的未來發展主要內容視覺模擬技術的發展視覺模擬技術的概念視覺模擬技術的主要技術視覺模擬技術的主要應用視覺模擬技術在農業上得應用視覺模擬技術的未來發展視覺模擬技術的發展

人類感知外界環境主要通過視覺,聽覺和觸覺等四大感覺系統。其中視覺系統是最復雜的。人類從外界獲得的信息中視覺信號量最大。因此視覺模擬技術在社會發展中的應用越來越廣泛。計算機視覺學是自二十世紀六十年代中期迅速發展起來的一門新學科。計算機視覺是使用計算機及相關設備對生物視覺的一種模擬。它的主要任務就是通過對采集的圖片或視頻進行處理以獲得相應場景的三維信息，就像人類和許多其他類生物每天所做的那樣。由于算機視覺學在工農業生產、地質學、天文學、氣象學、醫學及軍事并學等領域有著極大的潛在應用價值,所以它在國際上越來越受人重視。機器視覺伴隨計算機技術、現場總線技術的發展，技術日臻成熟，已是現代加工制造業不可或缺的產品，廣泛應用于食品和飲料、化妝品、制藥、建材和化工、金屬加工、電子制造、包裝、汽車制造等行業。

機器視覺的引入，代替傳統的人工檢測方法，極大地提高了投放市場的產品質量，提高了生產效率。

由于機器視覺系統可以快速獲取大量信息，而且易于自動處理，也易于同設計信息以及加工控制信息集成，因此，在現代自動化生產過程中，人們將機器視覺系統廣泛地用于工況監視、成品檢驗和質量控制等領域。機器視覺系統的特點是提高生產的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業的危險工作環境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺；同時在大批量工業生產過程中，用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度。而且機器視覺易于實現信息集成，是實現計算機集成制造的基礎技術。

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視覺模擬技術，是一門涉及人工智能、神經生物學、心理物理學、計算機科學、圖像處理、模式識別等諸多領域的交叉學科。機器視覺主要用計算機來模擬人的視覺功能，但并不僅僅是人眼的簡單延伸，更重要的是具有人腦的一部分功能一一從客觀事物的圖像中提取信息，進行處理并加以理解，最終用于實際檢測、測量和控制。機器視覺技術最大的特點是速度快、信息量大、功能多。

一個典型的工業機器視覺模擬系統，包括數字圖像處理技術、機械工程技術、控制技術、光源照明技術、光學成像技術、傳感器技術、模擬與數字視頻技術、計算機軟硬件技術、人機接口技術等。主要內容視覺模擬技術的發展視覺模擬技術的概念視覺模擬技術的主要技術視覺模擬技術的主要應用視覺模擬技術在農業上得應用視覺模擬技術的未來發展視覺模擬技術的主要技術

計算機視覺既是工程領域，也是科學領域中的一個富有挑戰性重要研究領域。計算機視覺是一門綜合性的學科，它已經吸引了來自各個學科的研究者參加到對它的研究之中。其中包括計算機科學和工程、信號處理、物理學、應用數學和統計學，神經生理學和認知科學等。計算機視覺學所研究的對象,簡單地說就是研究如何讓計算機通過圖象傳感器或其它光傳感器來感知、分析和理解周圍環境。視覺模擬技術視覺模擬技術大體可分為三部分：圖像采集圖像處理圖像還原及顯示

圖像采集主要工具就是：攝像頭，照相機，光敏傳感器，x光等利用這些設備在一些人無法看到或條件惡劣的地方充當人類的眼睛。采集圖像所用工具采集到的圖像

圖像獲取——圖像存儲——圖形處理——圖像輸出——圖像顯示圖像數字化圖像壓縮圖像增強圖像復原圖像處理

圖像數字化通過取樣和量化過程將一個以自然形式存在的圖像變換為適合計算機處理的數字形式。圖像在計算機內部被表示為一個數字矩陣，矩陣中每一元素稱為像素。圖像數字化需要專門的設備，常見的有各種電子的和光學的掃描設備，還有機電掃描設備和手工操作的數字化儀。圖像壓縮由數字化得到的一幅圖像的數據量十分巨大，一幅典型的數字圖像通常由500×500或1000×1000個像素組成。如果是動態圖像，是其數據量更大。因此圖像壓縮對于圖像的存儲和傳輸都十分必要。圖像增強使圖像清晰或將其轉換為更適合人或機器分析的形式。與圖像復原不同，圖像增強并不要求忠實地反映原始圖像。相反，含有某種失真（例如突出輪廓線）的圖像可能比無失真的原始圖像更為清晰。圖像復原除去或減少在獲得圖像過程中因各種原因產生的退化。這類原因可能是光學系統的像差或離焦、攝像系統與被攝物之間的相對運動、電子或光學系統的噪聲和介于攝像系統與被攝像物間的大氣湍流等。圖像顯示

通過以上步驟圖像終于最終形成，然后通過對圖像的信息分析來幫助各種任務的實現。例如：據火箭上傳來的信息了解運行情況，據焊接機器人的視覺系統來焊接具體位置，據收集的田間農作物生長圖像來確定生長狀況等等。主要內容視覺模擬技術的發展視覺模擬技術的概念視覺模擬技術的主要技術視覺模擬技術的主要應用視覺模擬技術在農業上得應用視覺模擬技術的未來發展視覺模擬技術的主要應用視覺模擬的應用領域主要包括對照片、視頻資料如航空照片、衛星照片、視頻片段等的解釋、精確制導、移動機器人視覺導航、農業檢測，醫學輔助診斷、工業機器人的手眼系統、地圖繪制、物體三維形狀分析與識別及智能人機接口等工業視覺模擬在工業在線檢測的各個應用領域十分活躍，如：印刷電路板的視覺檢查、鋼板表面的自動探傷、大型工件平行度和垂直度測量、容器容積或雜質檢測、機械零件的自動識別分類和幾何尺寸測量等。此外，在許多其它方法難以檢測的場合，利用機器視覺系統可以有效地實現。機器視覺的應用正越來越多地代替人去完成許多工作，這無疑在很大程度上提高了生產自動化水平和檢測系統的智能水平。質量檢測機器視覺在質量檢測中的應用實例

機器視覺系統在質量檢測的各個方面得到了廣泛的應用，例如：采用激光掃描與CCD探測系統的大型工件平行度、垂直度測量儀，它以穩定的準直激光束為測量基線，配以回轉軸系，旋轉五角標棱鏡掃出互相平行或垂直的基準平面，將其與被測大型工件的各面進行比較。在加工或安裝大型工件時，可用該認錯器測量面間的平行度及垂直度。

醫學視覺模擬技術在醫藥行業多種劑型的廣泛適用性可以為其迎來更加廣泛的市場空間：對液體制劑的灌裝液位、瓶體內雜質及封蓋質量；尺寸不合格的膠囊；對泡罩藥品的缺粒；對醫藥產品的外包裝打碼效果；對外包裝紙箱的滿箱及數量檢測。特別是對于人體內部的檢測。像B超機等。主要內容視覺模擬技術的發展視覺模擬技術的概念視覺模擬技術的主要技術視覺模擬技術的主要應用視覺模擬技術在農業上得應用視覺模擬技術的未來發展視覺模擬技術在農業上得應用

農作物生長狀況檢測雜草識別農產品自動收獲植物和土壤分割尺寸與面積檢測顏色識別農產品表面缺陷及損傷尺寸和形狀檢測顏色檢測表面缺陷及損傷識別食品成分檢測食品口感評價在線控制主要內容視覺模擬技術的發展視覺模擬技術的概念視覺模擬技術的主要技術視覺模擬技術的主要應用視覺模擬技術在農業上得應用視覺模擬技術的未來發展視覺模擬技術的未來發展

由于國內對機器視覺技術研究時間不長雖然有一些成功的研究軟件但與之配套的硬件設施還沒有得到大力開發和試制更談不上大規模推廣應用因此還存在許多需繼續解決的問題如國內研究的對象大多為靜態的不易受損的農產品個體對快速運動的易受損的禽蛋品無損分級及相關硬件