計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在自動(dòng)化中的應(yīng)用探析

曹玉濤

【摘要】? ? 在科技發(fā)展過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，為人們的工作和生活帶來非常多的便利。近年來，人們開始在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)為各個(gè)行業(yè)提供了有利的技術(shù)支持，促進(jìn)各行各業(yè)的自動(dòng)化的應(yīng)用。本文主要結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的概念，分析了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的重要性，探索了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在自動(dòng)化中的有效應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】? ? 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)? ? 應(yīng)用? ? 參考

一、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)概述

1.1計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)概念

在計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)分析過程中可以結(jié)合圖像、數(shù)據(jù)、信息等，拓展數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)信息，在技術(shù)的支持和運(yùn)行過程中，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集和處理。計(jì)算機(jī)作為價(jià)值信息的標(biāo)準(zhǔn)，借助信息化技術(shù)準(zhǔn)確指標(biāo)和判斷記憶目標(biāo)，并在明確設(shè)備功能需求的前提下，為各個(gè)領(lǐng)域生產(chǎn)工藝向自動(dòng)化方向的發(fā)展提供技術(shù)依據(jù)。

1.2計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)工作原理

在攝像機(jī)采集信息和圖片過程中，對(duì)于亮度的要求標(biāo)準(zhǔn)比較高，通過內(nèi)部信息進(jìn)行傳輸，提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和接收的效率。操作人員在日常操作過程中，利用圖像處理技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的分類和分析，不僅保證了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)識(shí)別和提取，同時(shí)也為高層次數(shù)據(jù)信息的深度分析打下了良好的基礎(chǔ)。這就要求，操作性人員在存儲(chǔ)和分析信息時(shí)，必須根據(jù)數(shù)據(jù)分析的要求，建立完整的數(shù)據(jù)中心，然后通過對(duì)事物與信息的對(duì)比識(shí)別分析，提高技術(shù)應(yīng)用的效果。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域中的迅速推廣和應(yīng)用，主要是從圖像構(gòu)成、比例等幾方面這座山，將圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)代碼，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建多數(shù)字屬性體系，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的數(shù)據(jù)場(chǎng)景，從而達(dá)到提高技術(shù)應(yīng)用效果的目的。

1.3計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)理論框架

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在發(fā)展和應(yīng)用的過程中，相關(guān)領(lǐng)域必須深刻認(rèn)識(shí)到構(gòu)建計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)理論礦建的重要性，根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的特點(diǎn)，明確理論礦建和歸屬思路，并以此為基礎(chǔ)采取積極有效的措施將計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)緊密結(jié)合在一起，提高技術(shù)應(yīng)用的效果。比如。算法、理論、執(zhí)行操作中匹配的計(jì)算機(jī)理論分析視覺效果，主要是借助三維模型、要素圖等進(jìn)行深度分析和探索，不僅保證了信息傳輸過程中作業(yè)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)也將視覺信息內(nèi)容以高、中、低等不同的層次呈現(xiàn)出來，從而明確具體內(nèi)容，提升功能使用功能和的命令建設(shè)要求。

二、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的價(jià)值

在經(jīng)濟(jì)和科技不斷發(fā)展過程中，信息技術(shù)在應(yīng)用過程中越來越精確、可靠。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，掃描儀圖像分析程序在衛(wèi)星圖像與數(shù)據(jù)識(shí)別、控制領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。雖然我國(guó)的計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別技術(shù)尚處在發(fā)展階段，然而該技術(shù)在人工智能與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)取得了非常顯著的成效。比如，人臉識(shí)別以及模式識(shí)別。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在近年來發(fā)展過程中，已經(jīng)與人工智能技術(shù)、數(shù)字圖像技術(shù)等廣泛融合，并得到有效的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，主要是利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，構(gòu)建頻譜攝影環(huán)境，通過對(duì)人直觀原理的模擬，完成對(duì)圖像信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析與處理，可以對(duì)獲得的圖像和信息進(jìn)行分析和反饋，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展。

三、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1醫(yī)學(xué)自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1.1判斷病情，精準(zhǔn)選擇藥物

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在醫(yī)療自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用的研究，為計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)為醫(yī)療自動(dòng)化的進(jìn)步提供了可靠的支持。當(dāng)前在醫(yī)院進(jìn)行X光檢查過程中，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可以幫助醫(yī)生對(duì)病人的病情更好的了解，通過X光可以更清晰的判斷病情。研究人員在運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)開發(fā)和研究藥物時(shí)，主要是利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)藥物包裝，確保藥物可以精準(zhǔn)的輸送至制定地點(diǎn)。操作人員在處理和分析相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)該充分利用高分辨率相機(jī)傳輸藥物信息，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，即可達(dá)到準(zhǔn)確自動(dòng)識(shí)別不安全藥物的目的，提升藥物選擇的效率和生產(chǎn)的水平。

3.1.2對(duì)細(xì)胞形態(tài)和數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)

在細(xì)胞檢測(cè)過程中，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可以識(shí)別細(xì)胞的顏色、數(shù)量以及形態(tài)，從而可以識(shí)別出是紅細(xì)胞還是白細(xì)胞。在RGB圖像中，可以判斷出細(xì)胞的種類，通過像素形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以確定血液中是否存在癌細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行比較分析，如果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞超出正常值即可被認(rèn)為是癌細(xì)胞。工作人員在計(jì)數(shù)紅細(xì)胞與白細(xì)胞時(shí)，主要是借助電阻原理與光學(xué)擴(kuò)散的方法，借助圖像分析技術(shù)準(zhǔn)確識(shí)別和分析其中存在異常的細(xì)胞，在加上醫(yī)生對(duì)病理學(xué)的研究和診斷經(jīng)驗(yàn)，從而可以更好分辨并靈活的提取細(xì)胞特性，提升了工作的準(zhǔn)確性和效率。

3.2農(nóng)業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.2.1代替人工種植，降低對(duì)作物的傷害

在農(nóng)業(yè)播種過程中可以采用農(nóng)業(yè)機(jī)器人，替代人工工作。農(nóng)業(yè)機(jī)器人在田間行走可以減少對(duì)農(nóng)作物的影響。通過實(shí)時(shí)傳輸圖像和數(shù)據(jù)，確定機(jī)器人和農(nóng)作物之間的距離和機(jī)器人的位置，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)確定攝像中的顏色和視覺，即可在物理圖像處理的過程中，確定圖像極限值。以達(dá)到準(zhǔn)確獲得機(jī)器人與農(nóng)作物位置的目的。農(nóng)業(yè)機(jī)器人在田間工作可以避免對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生損害，還可以有效的降低人工消耗，這種實(shí)驗(yàn)已經(jīng)得到驗(yàn)證，利用農(nóng)業(yè)機(jī)器人具有非常高的準(zhǔn)確性。

3.2.2精準(zhǔn)施肥、噴藥

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在農(nóng)作物農(nóng)藥噴施作業(yè)中的推廣和應(yīng)用，主要是利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)確定準(zhǔn)確的藥物噴灑位置，施肥區(qū)域以及田間的植物和雜草分布情況，從而達(dá)到提高農(nóng)藥噴灑效率，降低農(nóng)藥噴灑成本的目的。借助計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)傳輸圖像，工作人員可以在準(zhǔn)確區(qū)分農(nóng)作物與雜草的情況下，制定科學(xué)合理的農(nóng)藥噴灑策略，從而使得農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率可以提升，在施肥以及除草過程中可以更有效，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供更好的環(huán)境，使農(nóng)作物的產(chǎn)量可以提升。

3.2.3實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展

在對(duì)農(nóng)產(chǎn)品分類過程中，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同類型的種子進(jìn)行無損分類，分析出種子的長(zhǎng)期生長(zhǎng)狀況，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品可以進(jìn)行預(yù)先分類。在以往農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)過程中，主要是對(duì)水果質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。工作人員將人工轉(zhuǎn)化為自動(dòng)獲取。在網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中，提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化，其中計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了有利的條件，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、信息農(nóng)業(yè)提供了技術(shù)支持。

3.3焊接自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.3.1對(duì)自動(dòng)焊接過程的控制

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在自動(dòng)焊接作業(yè)中的應(yīng)用，優(yōu)化了自動(dòng)化焊接的工藝促進(jìn)了生產(chǎn)效率的有效提升。操作人員在運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)時(shí)，應(yīng)該通過在自動(dòng)焊接設(shè)備中設(shè)置相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序的方式，根據(jù)焊接作業(yè)的工序和要求，合理的調(diào)整自動(dòng)化焊接參數(shù)，避免因?yàn)槭謩?dòng)操作過程中出現(xiàn)操作工序不一致的情況，影響金屬焊縫的質(zhì)量。比如，通過對(duì)TIG自動(dòng)化焊接工藝的研究發(fā)現(xiàn)，合理控制弧傳感器策略熔池震蕩振幅，對(duì)于高合金鋼與低排放鋼焊接質(zhì)量的提升有著極大的促進(jìn)作用。

3.3.2 CAPP輔助焊接工藝設(shè)計(jì)

在工業(yè)和制造業(yè)發(fā)展過程中，焊機(jī)工藝非常重要，可以實(shí)現(xiàn)材料的成型，產(chǎn)品的質(zhì)量與焊接工藝有著直接的關(guān)系，也關(guān)系著產(chǎn)品的成本和效益。傳統(tǒng)以人工操作為主的焊接工藝，不僅需要消耗大量的人力、物力，而且還會(huì)造成資源浪費(fèi)，在焊接過程中如果出錯(cuò)也不能修改，出錯(cuò)率比較高。上世紀(jì)80年代開始，焊接工藝在設(shè)計(jì)和管理過程中，開始與計(jì)算機(jī)技術(shù)相聯(lián)系，不斷融合發(fā)展，使用CAPP，也就是計(jì)算機(jī)輔助焊接技術(shù)。

3.3.3模型仿真與數(shù)值分析

操作人員在利用計(jì)算機(jī)模擬焊接過程時(shí)，應(yīng)該通過對(duì)焊接數(shù)值的分析和研究，建立數(shù)字化焊接工藝操作模型，從而達(dá)到有效控制形成焊接、產(chǎn)生焊接變形以及焊接缺陷的目的。通過對(duì)焊接工藝和參數(shù)的深度分析發(fā)現(xiàn)，熱焊接工藝的應(yīng)用，不但有助于焊接質(zhì)量的提升，而且徹底消除了焊接作業(yè)過程中可能存在的各種缺陷。由于傳統(tǒng)的焊接工藝，要求焊接作業(yè)人員必須遠(yuǎn)離實(shí)際熱源的特點(diǎn)，所以采用傳統(tǒng)焊接工藝，焊接作業(yè)人員大多只能進(jìn)行簡(jiǎn)單幾何形狀的焊接作業(yè)。

3.4工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.4.1提升測(cè)量的精確度

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，為我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。比如，操作人員在進(jìn)行相關(guān)部件的測(cè)量工作時(shí)，為了提高部件測(cè)量的精確度，必須借助計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，通過光學(xué)來源發(fā)射平行射線，在顯微鏡下投射出的檢測(cè)標(biāo)本，準(zhǔn)確測(cè)量各個(gè)部件的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。假如在部件測(cè)量過程中，系統(tǒng)運(yùn)行受到內(nèi)外部因素的影響，必須按照要求進(jìn)行相應(yīng)處理，才能獲取更加準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)信息。此外，如果在部件測(cè)量過程中，物體出現(xiàn)輕微移動(dòng)的情況，必須按照要求重新確定物體測(cè)量位置，并進(jìn)行復(fù)測(cè)，避免因?yàn)闇y(cè)量位置發(fā)生變化影響數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.4.2逆向工程獲得三維輪廓圖

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在逆向工程中的推廣和應(yīng)用，主要是借助3D數(shù)碼器準(zhǔn)確快速測(cè)量元素輪廓的坐標(biāo)，并以此為基礎(chǔ)繪制出剖面圖，從而達(dá)到有效提升逆向工程研究效果的目的。比如，CAM和CAD圖像處理中應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，主要是在全面分析數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，確定NCRE生產(chǎn)加工中心的規(guī)格。經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，由于系統(tǒng)測(cè)量的精確度與否是決定逆向工程研發(fā)成果的關(guān)鍵因素，比如，三維尺寸的準(zhǔn)確測(cè)量，必須根據(jù)數(shù)據(jù)分析處理的要求，才能確保產(chǎn)品加工的順利進(jìn)行。

此外，操作人員在利用線性光度測(cè)量技術(shù)測(cè)量物體表面輪廓的數(shù)據(jù)時(shí)，主要是在利用計(jì)算機(jī)檢測(cè)和換算時(shí)，利用激光穿過一組平行燈具寬帶網(wǎng)格或直接干涉儀等設(shè)備，制造平面條文結(jié)構(gòu)圖形，并將其投射到物體表面，最后再根據(jù)物體表面深度與曲線變化測(cè)量的數(shù)據(jù)，分析物體表面輪廓的變化情況，并將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，傳輸至圖像處理系統(tǒng)中，即可獲得符合要求的三維輪廓圖形。

五、結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展為計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中都有非常重要的應(yīng)用提供了新的契機(jī)，其發(fā)展前景也非常廣闊。計(jì)算機(jī)可視技術(shù)的應(yīng)用可以提升生產(chǎn)效率，滿足企業(yè)需求，提升經(jīng)濟(jì)效益。在發(fā)展過程中，還需要不斷完善計(jì)算機(jī)可是技術(shù)，使其可以得到更加具體、廣泛的應(yīng)用，為人們提供人性化服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]李顏，黃維宸.計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)及其在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2019（04）：183-184.

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