機器視覺在“汽車制造技術”課程中的應用*

郭 俊，楊 陽，李 磊，劉 瑋，林鑫焱，蔡一正，耿龍偉，楊 躍，邵夢真

（1.鹽城工學院汽車工程學院，江蘇 鹽城 224799；2.德創智控科技（蘇州）有限公司，江蘇 蘇州 215128）

1 機器視覺技術概況

機器視覺就是將“眼睛”安裝在機器上，讓機器擁有人類的視力。不僅僅是人類的眼睛的一個簡單的擴展，同時具有人類大腦處理信息的能力，可以從物體的影像中抽取信息，經過加工和理解，最后用于實際的檢測和控制，其構成見圖1。機器視覺具有速度快、信息量大、功能大等優點。將計算機視覺技術用于復雜的汽車制造工藝，并對其進行實時監控，是提高生產效率和穩定性的關鍵。

圖1 機器視覺系統主要構成

2 傳統“汽車制造技術”課程教學現狀

傳統的“汽車制造技術”課程教學模式在汽車工程專業的課程中占有很大的比重。大多數的汽車工程專業的學生，都會去汽車零部件工廠或者下屬公司做技術和管理工作。因此，“汽車制造技術”課程的教學質量直接關系到畢業生的就業和職業發展。“汽車制造技術”課程本身就是一門綜合類學科，主要內容包括：沖壓、焊接、涂裝和總裝。它涵蓋的知識點很多，結構也很多樣，原理也很復雜，知識點間的銜接不緊密，對實際操作的要求很高，課堂上缺乏相應的實物模型。

3 機器視覺技術與傳統課程教學結合

目前，隨著機器視覺技術的不斷發展，受其影響的領域也在不斷擴大，將機器視覺技術引入到實踐教學中，旨在引導學生接觸到更加前沿和實用的科學技術，也為學生以后進行其他學科的研究打下基礎[1]。將機器視覺與汽車制造技術相結合的方法，把一些算法移植到系統中，然后再由系統對運動裝置進行控制，從而達到實際應用的目的[2]。如果按照傳統的教學方式，會讓學生很難理解，而且很容易陷入復雜的數學公式，從而偏離現實[3]。因此，在教學過程中，盡可能地消除那些晦澀難懂的公式，從而達到激發學生學習的目的。

4 機器視覺技術在“汽車制造技術”課程中的應用

機器視覺技術能運用在“汽車制造技術”課程的某些制造工藝中，如工件表面缺陷檢測、機床工件的精準定位，實現真正將機器視覺技術應用到該課程。根據課程設計和工程實踐，將該課程分為若干單元，并根據不同的單元，分別采用機器視覺技術。例如，機床工具中把機器視覺、光柵技術、計算機軟硬件、自動控制技術等有機地結合在一起，使得測量精度和工作效率都得到了極大的提升[4]。將機器視覺引入到工件的識別定位中，給出相應的控制信號，實現精準識別（見圖2）。工件表面缺陷基本依靠人工檢測，見圖3。

圖2 視覺系統對工件的識別

圖3 有缺陷的工件

5 結束語

機器視覺技術被廣泛用于精密加工中，把用“人眼”觀察升級成用“機器”觀察，提升了學生學習“汽車制造技術”的興趣，有利于培養具有高 科技創新精神的科技人才。