4.3双眼视觉分析准则的应用

计算机视觉在建筑学领域的应用

计算机视觉在土木建筑领域的应用 摘要:随着电子计算机的普及,计算机视觉已经广泛用于各个不同的领域。本文就数图像识别、处理在土木建筑领域的应用、当前存在的问题及计算机视觉的发展现状进行了探讨。 关键字:计算机视觉数字图像处理土木建筑发展现状 信息与能源和材料并称人类社会的三大支柱。人类通过眼、耳、手鼻、舌等五官来感受外部世界。主要有视觉信息、听觉信息、触觉信息、嗅觉信息以及味觉信息。在上述五种类型的信息中,人们对视觉和听觉信息研究得较多,利用也较多。如通信、电视和多媒体等。图形和图像均属于视觉信息。 近年来,随着电子计算机的普及和计算机视觉的深入研究,数字图像处理以其再现性好、适用面宽、灵活性高、信息压缩的潜力大等特点已经广泛用于各个不同的领域。它在土木建筑方面也有着广泛的应用。本文主要就数字图像处理在建筑学、桥梁道路等方面的应用及存在的问题展开讨论。 计算机视觉在土木领域的应用主要可以分为理论研究设计方面的应用,建筑等实物中的应用,建筑模拟方面的应用和其它方面的应用。 (1)在理论研究设计方面的应用 数字图像处理在土木建筑领域的理论设计以及模拟计算方面都有有广泛的应用,以下就一些实例加以说明。 一个典型的例子是利用计算机解决隧洞超欠挖的问题①。在地下隧洞的开挖过程中,钻爆法是开挖的主要方法之一,但钻爆法的缺点是其不可避免地造成隧洞大量的超欠挖现象。因此,方便、决捷且可靠的评价方法在隧洞的超欠挖评价中是十分必要的。图像处理技术是解决此类问题的可靠方法之一,它不仅可以方便的计算超欠挖的方量,而且可以分析引起超欠挖的原因,同时,它可以解决工程中由于回填混凝上方量不统一的争端。图像处理技术就是对隧洞的开挖断面进行一次数码成像,对数码图像进行计算机处理,从而计算超欠挖方量的技术。 另一个例子是建筑物表面模型的重建②。主要是针对建筑物模型的规则性,用基于平面的建筑物模型重建算法,从单幅透视图像恢复建筑物的表面模型。该方法主要分为相机定标、基平面的提取、平面位置和方向的计算等几个子过程。相机定标主要用于求解相机的焦距,是一个非常重要的部分。该方法以建筑物场

机器视觉技术的在不同行业的应用-上海映初

机器视觉技术的在不同行业的应用 -上海映初智能科技有限公司工业4.0离不开智能制造,智能制造离不开机器视觉。如果说工业机器人是人类手的延伸、交通工具是人类腿的延伸,那么机器视觉就相当于人类视觉在机器上的延伸,是实现工业自动化和智能化的必要手段。机器视觉具有高度自动化、高效率、高精度和适应较差环境等优点,为我国工业自动化打开“新视界”。 传统工业制造企业在视觉图像技术方面需要构建四大能力: 第一、智能识别 海量信息快速收敛,从大量信息中找到关键特征,准确度和可靠度是关键。 第二、智能测量 测量是工业的基础,要求精准度。 第三、智能检测 在测量的基础上,综合分析判断多信息多指标,关键是基于复杂逻辑的智能化判断。第四、智能互联 图像的海量数据在多节点采集互联,同时将人员、设备、生产物资、环境、工艺等数据互联,衍生出深度学习、智能优化、智能预测等创新能力。 1、简介及分类 机器视觉是指利用相机、摄像机等传感器,配合机器视觉算法赋予智能设备人眼的功能,从而进行物体的识别、检测、测量等功能。机器视觉可以分为工业视觉、计算机视觉两类。

表1:机器视觉分类 a)构成及原理 机器视觉系统一般由光源、镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理单元和视觉处理软件构成。 图1:机器视觉系统构成及工作原理 b)优势及特点

机器视觉具有高度自动化、高效率、高精度和适应较差环境的优点。 机器视觉性能优势优势原因 非接触测量对于观测者和被观测者都不会产生任何损伤,从而提高系统的可靠性 光谱响应范围较大具有交款的光谱响应范围,例如使用人眼看不见的红外测量,扩展了人眼的视觉范围 超长待机能够长时间稳定工作,人类难以长时间对同一对象进行观察,而机器视觉则可以长时 间的测量、分析和识别任务 定位功能具备定位功能,能够自动判断物体的位置,并将位置信息通过一定的通信协议输出,此 功能多用于全自动装配和生产 测量功能测量功能,能够自动测量产品的外观尺寸,比如外协轮廓、孔径、高度、面积等尺寸的 测量 缺陷检测功能缺陷检测功能是机器视觉用的最多的一种功能,她可以检测产品表面的一些信息。基 本上需要用人眼来的产品品质,都可以用视觉技术来替代。 表2:机器视觉性能优势原理 是实现智能制造的必要手段 如果说工业机器人是人类手的延伸、交通工具是人类腿的延伸,那么机器视觉就相当于人类视觉在机器上的延伸。机器视觉实现了对工件尺寸、形状、颜色等特征的自动判断和识别,可以让机器代替人眼做测量和判断,是实现工业自动化和智能化的必要手段。 人类视觉机器视觉 精确性差,64灰度级,不能分辨微小的目标强,256灰度级,可观测微米级的目 标 速度性慢,无法看清较快运动的目标快,快门时间可达10微秒

机器视觉行业市场调研报告

机器视觉 市场调研报告 营业部:李凯丽 2015年9月2日

机器视觉技术是一项新兴产业,自起步发展至今,机器视觉在中国经历了三个发展阶段,其功能以及应用范围随着工业自动化的发展也在逐渐完善和推广。而在世界范围内,机器视觉已经为人类解决了许多重大问题,由于机器视觉自身领域的特点,目前应用于工业、农业、交通运输业、新兴行业等多领域,创造了人工无法比拟的经济和社会价值。本文从机器视觉的发展、机器视觉的应用领域、竞争状态、市场规模和预测等多方面,调研了机器视觉行业的发展状态,为公司投资机器视觉领域提供了参考依据。 关键词:机器视觉、市场规模、竞争、前景

第一章机器视觉发展背景 (3) 1.1 机器视觉综述 (3) 1.1.1 机器视觉定义及组成 (3) 1.1.2 行业发展阶段 (5) 1.1.3 机器视觉特点及应用优点 (6) 1.2 机器视觉行业发展特性 (7) 1.3 产业链分析 (8) 1.4 行业发展环境分析 (9) 1.4.1 行业政策环境 (9) 1.4.2 行业技术环境分析 (10) 第二章国际机器视觉行业发展趋势和现状 (11) 2.1 市场发展规模 (11) 2.1.1 产业发展历程 (11) 2.1.2 应用现状分析 (12) 2.1.3 产业市场规模和格局 (13) 2.2 行业分布状况和发展趋势 (14) 2.2.1 产业地区分布情况 (14) 2.2.2 发展趋势预测 (16) 第三章中国机器视觉行业的发展现状和趋势 (18) 3.1 发展现状及市场规模 (18) 3.1.1 产业发展历程 (18) 3.1.2 市场规模 (19) 3.2 行业竞争现状 (21) 3.2.1 行业竞争主体 (21) 3.2.2 企业分布状况 (26) 3.3 发展趋势 (27) 第四章机器视觉的应用 (29) 4.1 应用领域分布 (29) 4.2 机器视觉在各行业的应用情况 (30) 4.2.1 在工业领域中的应用 (30) 4.2.2 在农业领域中的应用 (34) 4.2.3 在医药行业中的应用 (36) 4.2.4 在交通领域中的应用 (37) 第五章机器视觉行业发展前景与投资建议 (39) 5.1 发展前景及进入壁垒 (39) 5.2 投资机会和风险 (41)

视觉元素在园林景观设计中的运用分析

视觉元素在园林景观设计中的运用分析 视觉元素在园林景观设计中的运用分析 摘要:随着我国经济水平的快速提高,人民的文化需求也不断增加。因此,我国各地景观设计应用了大量新型元素,从不同层次上向人们展示园林景观设计中所包涵的独特人文气息。本文主要从视觉元素的内涵与相关理论出发,进而从点、线、面、形体、色彩、质感、以及空间等视觉元素在园林景观设计中的应用进行具体分析。 关键词:视觉元素;园林景观设计;应用研究 中图分类号: TU986 文献标识码: A 引言 园林景观设计是服务于广大观赏者的一项艺术范畴内的设计工作,所以其设计理念应该具备美学设计中的相关要素,特别是要能够满足人们视觉上的观赏美感。目前,视觉元素在园林景观设计工作中已经占有一定地位,良好的视觉元素的融入能够使园林景观设计更加愉悦人们的心情。本文主要从视觉元素在园林景观设计中的运用展开相关论述,通过对各个视觉元素进行整体分析,来论证视觉元素在园林景观设计中的重要性。 一、视觉在园林设计中的地位 视觉是人类认识世界,获得信息的一种最重要的方式,也是接受信息量最大的一种知觉工具。人的视觉是通过光线来感知环境,为人们的活动提供必要的环境信息,并由此产生各种行为和情绪上的反应。人对事物的认识,是由感觉到知觉,由感性到理性的过程,人的眼睛是视觉感受器,视网膜受外界光、色、形、质的刺激,反映了物象的存在,而视知觉的感知占知觉中的主导力量。因此,“视觉”可以通俗的理解为某一客观事物在经过人们大脑、眼睛的主观审视之后留下的人们认识这一事物的直观感觉。园林艺术是环境艺术中的一个重要组成部分,它包含了作为视觉符号的建筑、水体、山石、植物等基本要素,人们浏览所处环境的时候,通过视觉符号进行信息传达。 二、视觉元素在园林景观设计中应用研究

机器视觉在自动化生产中的应用

机器视觉在自动化生产中的应用 如今,自动化技术在我国发展迅猛,人们对于机器视觉的认识更加深刻,对于它的看法也发生了很大的转变。机器视觉系统提高了生产的自动化程度,让不适合人工作业的危险工作环境变成了可能,让大批量、持续生产变成了现实,大大提高了生产效率和产品精度。快速获取信息并自动处理的性能,也同时为工业生产的信息集成提供了方便。随着机器视觉技术成熟与发展,我们不难发现其应用范围越加的广泛,根据这些领域,我们大致可以概括出机器视觉的五大典型应用,这五大典型应用也基本可以概括出机器视觉技术在工业生产中能够起到的作用。 一、图像识别应用 图像识别,是利用机器视觉对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对象。图像识别在机器视觉工业领域中最典型的应用就是二维码的识别了,二维码就是我们平时常见的条形码中最为普遍的一种。将大量的数据信息存储在这小小的二维码中,通过条码对产品进行跟踪管理。通过机器视觉系统,可以方便的对各种材质表面的条码进行识别读取,大大提高了现代化生产的效率。 二、图像检测应用 检测是机器视觉工业领域最主要的应用之一,几乎所有产品都需要检测,而人工检测存在着较多的弊端,人工检测准确性低,长时间工作的话,准确性更是无法保证,而且检测速度慢,容易影响整个生产过程的效率。因此,机器视觉在图像检测的应用方面也非常的广泛,例如:硬币边缘字符的检测。2000年10月新发行的第五套人民币中,壹圆硬币的侧边增强了防伪功能,鉴于生产过程的严格控制要求,在造币的最后一道工序上安装了视觉检测系统。另外,其还可应用于印刷过程中的套色定位以及较色检查、包装过程中的饮料瓶盖的印刷质量检查,产品包装上的条码和字符识别,玻璃瓶的缺陷检测等。其中,机器视觉系统对玻璃瓶的缺陷检测,也包括了药用玻璃瓶范畴,也就是说机器视觉也涉及到了医药领域,其主要检测包括尺寸检测、瓶身外观缺陷检测、瓶肩部缺陷检测、瓶口检测等。 三、视觉定位应用 视觉定位要求机器视觉系统能够快速准确的找到被测零件并确认其位置。在半导体封装领域,设备需要根据机器视觉取得的芯片位置信息调整拾取头,准确拾取芯片并进行绑定,这就是视觉定位在机器视觉工业领域最基本的应用。 四、物体测量应用 机器视觉工业应用最大的特点就是其非接触测量技术,同样具有高精度和高速度的性能,但非接触无磨损,消除了接触测量可能造成的二次损伤隐患。常见的测量应用包括,齿轮,接插件,汽车零部件,IC元件管脚,麻花钻,罗定螺纹检测等。 五、物体分拣应用 实际上,物体分拣应用是建立在识别、检测之后一个环节,通过机器视觉系统将图像进行处理,实现分拣。在机器视觉工业应用中常用于食品分拣、零件表面瑕疵自动分拣、棉花纤维分拣等。

双目视觉成像原理

双目视觉成像原理 1.引言 双目立体视觉(Binocular Stereo Vision)是机器视觉的一种重要形式,它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像,通过计算图像对应点间的位置偏差,来获取物体三维几何信息的方法。融合两只眼睛获得的图像并观察它们之间的差别,使我们可以获得明显的深度感,建立特征间的对应关系,将同一空间物理点在不同图像中的映像点对应起来,这个差别,我们称作视差(Disparity)图。 双目立体视觉测量方法具有效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优点,非常适合于制造现场的在线、非接触产品检测和质量控制。对运动物体(包括动物和人体形体)测量中,由于图像获取是在瞬间完成的,因此立体视觉方法是一种更有效的测量方法。双目立体视觉系统是计算机视觉的关键技术之一,获取空间三维场景的距离信息也是计算机视觉研究中最基础的内容。 2.双目立体视觉系统 立体视觉系统由左右两部摄像机组成。如图一所示,图中分别以下标L和r标注左、右摄像机的相应参数。世界空间中一点A(X,Y,Z)在左右摄像机的成像面C L和C R上的像点分别为al(ul,vl)和ar(ur,vr)。这两个像点是世界空间中同一个对象点A的像,称为“共轭点”。知道了这两个共轭像点,分别作它们与各自相机的光心Ol和Or的连线,即投影线alOl和arOr,它们的交点即为世界空间中的对象点A(X,Y,Z)。这就是立体视觉的基本原理。 图1:立体视觉系统 3.双目立体视觉相关基本理论说明 3.1 双目立体视觉原理 双目立体视觉三维测量是基于视差原理,图2所示为简单的平视双目立体成像原理图,两摄像机的投影中心的连线的距离,即基线距为b。摄像机坐标系的原点在摄像机镜头的光心处,坐标系如图2所示。事实上摄像机的成像平面在镜头的光心后,图2中将左右成像平面绘制在镜头的光心前f处,这个虚拟的图像平面坐标系O1uv的u轴和v轴与和摄像机坐标系的x轴和y轴方向一致,这样可以简化计算过程。左右图像坐

中国机器视觉行业发展现状与前景分析

中国机器视觉行业发展现状与前景分析 机器视觉就是用机器来代替人眼做测量和判断的系统,它通过光学装置和非接触传感器自动获取目标对象的图像,并由图像处理设备根据所得图像的像素分布、亮度和颜色等信息进行各种运算处理和判别分析,以提取所需的特征信息或根据判别分析结果对某些现场设备进行运动控制。机器视觉系统中的图像处理设备一般都采用计算机,所以机器视觉有时也称为计算机视觉。 机器视觉行业的上游有光源、镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件等的提供商。行业下游应用较广,主要下游市场是半导体和电子制造行业。除此之外还有应用到汽车、印刷包装、烟草、农业、医药和交通等领域。 图表1:机器视觉行业链示意图 资料来源:前瞻产业研究院 前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国机器视觉产业发展前景与投资预测分析报告》数据显示,2010年是中国机器视觉市场爆发增长的一年。行业经过了4-5年的孕育和积累,经济增长回暖,行业实现48%的快速增长。2010年,机器视觉市场高速增长的主要原因在于:电子制造、市政交通、汽车、食品和包装机械等众多行业需求的大幅增长带来包括机器视觉在内的自动化产品的需求增长;政策性因素和内生式复苏带来的增长在市政交通、汽车和电子制造行业表现明显。 从行业应用来看,电子制造行业仍然是拉动需求高速增长的主要因素。2010年机器视觉产品电子制造行业的市场规模为3.7亿人民币,增长60.9%,市份额达到了43.6%。汽车和市政交通的市场规模增长更是高达66.7%和63.2%。电子制造、汽车制造和市政交通行业占据了2/3以上的机器视觉市场份额。

2011年以来,制造行业发展环境不佳,机器视觉也增速态势下滑,2012年行业市场规模约12.5亿元。 图表2:2007-2012年我国机器视觉行业市场规模及增长率(单位:亿元,%) 资料来源:前瞻产业研究院 目前在我国随着配套基础建设的完善,技术、资金的积累,各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能需求开始广泛出现,国内有关大专院校、研究所和企业近两年在图像和机器视觉技术领域进行了积极思索和大胆的尝试,逐步开始了工业现场的应用。 其主要应用于制药、印刷、矿泉水瓶盖检测等领域。这些应用大多集中在如药品检测分装、印刷色彩检测等。真正高端的应用还很少,因此,以上相关行业的应用空间还比较大。当然、其他领域如指纹检测等等领域也有着很好的发展空间。 分别按照20%,25%以及30%的增长率,2013-2018年我国机器视觉行业市场规模增长情况如下,乐观估计可达到60.3亿元。 图表3:2013-2018年我国机器视觉行业市场规模预测(单位:亿元,%)

计算机视觉技术在工业生产中的应用

计算机视觉技术在工业生产中的应用 计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学,更进一步的说,就是是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉,并进一步做图形处理,用电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。作为一个科学学科,计算机视觉研究相关的理论和技术,试图建立能够从图像或者多维数据中获取‘信息’的人工智能系统。这里所指的信息指Shannon定义的,可以用来帮助做一个“决定”的信息。因为感知可以看作是从感官信号中提取信息,所以计算机视觉也可以看作是研究如何使人工系统从图像或多维数 据中“感知”的科学。 那么计算机有那些主要技术呢? 首先作为一个工程学科,计算机视觉寻求基于相关理论与模型来建立计算机视觉系统。这类系统的组成部分包括: (1)程序控制(例如工业机器人和无人驾驶汽车) (2)事件监测(例如图像监测) (3)信息组织(例如图像数据库和图像序列的索引建立) (4)物体与环境建模(例如工业检查,医学图像分析和拓扑建模)(5)交感互动(例如人机互动的输入设备) 其次,计算机视觉同样可以被看作是生物视觉的一个补充。在生物视觉领域中,人类和各种动物的视觉都得到了研究,从而建立了

这些视觉系统感知信息过程中所使用的物理模型。生物视觉与计算机视觉进行的学科间交流为彼此都带来了巨大价值。 计算机视觉包含如下一些分支:画面重建,事件监测,目标跟踪,目标识别,机器学习,索引建立,图像恢复等。 计算机视觉既是工程领域,也是科学领域中的一个富有挑战性重要研究领域。计算机视觉是一门综合性的学科,它已经吸引了来自各个学科的研究者参加到对它的研究之中。其中包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学,神经生理学和认知科学等。 视觉是各个应用领域,如制造业、检验、文档分析、医疗诊断,和军事等领域中各种智能/自主系统中不可分割的一部分。计算机视觉的挑战是要为计算机和机器人开发具有与人类水平相当的视觉能力。机器视觉需要图象信号,纹理和颜色建模,几何处理和推理,以及物体建模。一个有能力的视觉系统应该把所有这些处理都紧密地集成在一起。 再次,物理是与计算机视觉有着重要联系的另一工业应用领域。计算机视觉关注的目标在于充分理解电磁波——主要是可见光与红 外线部分——遇到物体表面被反射所形成的图像,而这一过程便是基于光学物理和固态物理,一些尖端的图像感知系统甚至会应用到量子力学理论,来解析影像所表示的真实世界,计算机视觉同样可以被看作是物理学的拓展。 再次,另一个具有重要意义的应用领域是神经生物学,尤其是其

机器视觉的现状及其应用

河北工业大学 院系:河北工业大学机械工程学院 班级:机研155班 姓名:翟云飞 学号: 201531204037 题目:机器视觉技术及其应用

目录 1.机器视觉的发展现状 2.机器视觉系统组成 2.1机器视觉系统的工作原理 3.机器视觉的应用 3.1基于机器视觉的FPC嵌入式检测系统检测系统 3.2基于机器视觉的柔性制造岛在线零件识别系统 3.3基于机器视觉的PCB光板缺陷检测技术 3.4新兴行业 4.机器视觉发展趋势 5.中国机器视觉产业的发展现状 5.1、随着产业化的发展对机器视觉的需求将呈上升趋势 5.2、统一开放的标准是机器视觉发展的原动力 5.3、基于嵌入式的产品将取代板卡式产品 5.4、标准化、一体化解决方案也将是机器视觉的必经之路 6.参考文献

1.中国机器视觉的发展趋势 近年来,机器视觉已经发展成为光电子的一个应用分支,广泛应用于微电子、PCB生产、自动驾驶、印刷、科学研究和军事等领域。机器视觉在中国的蓬勃发展,使从事机器视觉的公司和人员大量涌现。首先概述了机器视觉技术的基本原理并分析了机器视觉系统的构建;接着论述了机器视觉技术的当前主要应用领域与情况;最后分析了现阶段机器视觉技术存在的问题。 2.机器视觉系统组成及其工作原理 简言之,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(即图像摄取装置,分CMOS和CCD两种)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。 从原理上机器视觉系统主要由三部分组成:图像的采集、图像的处理和分析、输出或显示。—个典型的机器视觉系统应该包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块,如图1所示。

双眼视功能测量原理及应用

双眼视功能测量原理及应用 一、双眼视觉 双眼视觉是指一个外界物体的影像分别落在两眼视网膜对应点上,被大脑感知分析融合形成单一完整,具有立体感影像的过程。同名而且拥有相同的视觉方向的一组对应点分别是两眼的黄斑部,其他对应点的关系分别是一眼鼻侧视网膜某点对应另一眼颞侧视网膜某点,一个物体只有同时落在两眼对应点上,才能被大脑感觉形成一个物象,也就是所说的双眼单视。而我们在看近距离物体时,除了动用调节保证看清以外,大脑将神经冲动传递给眼外肌,同时产生集合迫使眼球转动,集合功能又是我们保证双眼单视的一个重要因素。 二、集合的分类 1.自主性集合。是指我们直接可以通过人的意志来控制的,眼球内转使视轴偏向鼻侧的高级功能,这项能力是由大脑额叶区所司理的,它控制着我们的语言、行为等运动的能力。 2.非自主性集合。由大脑枕叶司理,不受人为主观控制,产生这样的原因是由于落在视网膜上的像点不在对应点上,给了大脑一个物象即将分离的刺激,为了能保证仍然可以将其看成一个,大脑潜意识的动用集合功能维持双眼单视。非自主性集合包括:张力性集合、调节性集合、融像性集合和近感知性集合4种,其中最为重要的是调节性集合和融像性集合,近感知性集合和张力性集合一般情况下仅作为影响因素参考分析。 (1)张力性集合:人眼在休息、睡眠或全麻的状态下,两眼视轴偏向外方,在清醒睁眼的状态下,双眼内直肌经常接受一定量的神经冲动,来维持第一眼位,避免双眼视轴向外发散。 (2)调节性集合:集合运动像近处固视点产生调节时所引起的集合为调节性集合,因此我们会发现在发生复视物象分离之前,固视点往往先变得模糊,这是因为调节性集合的参与所致。 (3)融像性集合:当双眼注视一个目标时,为了将两眼分别看到的像合二为一,避免发生复视,使物象落在两眼视网膜对应点上所引起的融像性集合。

机器视觉行业市场调研报告

机器视觉市场调研报告

机器视觉技术是一项新兴产业,自起步发展至今,机器视觉在中国经历了三个发展阶段,其功能以及应用范围随着工业自动化的发展也在逐渐完善和推广。而在世界范围内,机器视觉已经为人类解决了许多重大问题,由于机器视觉自身领域的特点,目前应用于工业、农业、交通运输业、新兴行业等多领域,创造了人工无法比拟的经济和社会价值。本文从机器视觉的发展、机器视觉的应用领域、竞争状态、市场规模和预测等多方面,调研了机器视觉行业的发展状态,为公司投资机器视觉领域提供了参考依据。 关键词:机器视觉、市场规模、竞争、前景

第一章机器视觉发展背景 (3) 1.1 机器视觉综述 (3) 1.1.1 机器视觉定义及组成 (3) 1.1.2 行业发展阶段 (5) 1.1.3 机器视觉特点及应用优点 (6) 1.2 机器视觉行业发展特性 (7) 1.3 产业链分析 (8) 1.4 行业发展环境分析 (9) 1.4.1 行业政策环境 (9) 1.4.2 行业技术环境分析 (10) 第二章国际机器视觉行业发展趋势和现状 (11) 2.1 市场发展规模 (11) 2.1.1 产业发展历程 (11) 2.1.2 应用现状分析 (12) 2.1.3 产业市场规模和格局 (13) 2.2 行业分布状况和发展趋势 (14) 2.2.1 产业地区分布情况 (14) 2.2.2 发展趋势预测 (16) 第三章中国机器视觉行业的发展现状和趋势 (18) 3.1 发展现状及市场规模 (18) 3.1.1 产业发展历程 (18) 3.1.2 市场规模 (19) 3.2 行业竞争现状 (21) 3.2.1 行业竞争主体 (21) 3.2.2 企业分布状况 (26) 3.3 发展趋势 (27) 第四章机器视觉的应用 (29) 4.1 应用领域分布 (29) 4.2 机器视觉在各行业的应用情况 (30) 4.2.1 在工业领域中的应用 (30) 4.2.2 在农业领域中的应用 (34) 4.2.3 在医药行业中的应用 (36) 4.2.4 在交通领域中的应用 (37) 第五章机器视觉行业发展前景与投资建议 (39) 5.1 发展前景及进入壁垒 (39) 5.2 投资机会和风险 (41)

景观及视觉影响评价初探.

景观及视觉影响评价初探 作者:佚名时间:2007-11-24 19:51:00 内容摘要介绍了国内外开展景观与视觉影响评价的情况和意义,提出了景观与视觉影响评价的基本概念、步骤、内容和方法,介绍了一种较为简便、实用的用于景观与视觉影响评价的定量方法。提出了进行这项工作的难点问题及设想建议。 在环境影响评价中,景观及视觉影响评价是一个较新的课题。景观环境作为客观物质系统,由于鲜明的色彩、线条、形态和性质等呈现出来的某些特定形式,具有满足人类追求美的客观意义。随着社会的经济水平和文明程度的提高,作为生活环境一部分的美学环境越来越受到人们的重视。景观及视觉影响评价正是基于这方面的需求应运而生的。其评价目的在于预测和评价拟建项目在某一特定区域造成的景观及视觉影响的显著性和强度,以便采取相应的减缓措施。景观及视觉影响评价在国外一些发达国家(如日本、美国、英国等)早已受到重视,并开展了较多的研究工作。欧共体明确规定,在评价拟建项目时,必须进行景观的直接和间接潜在影响评价。我国的景观及视觉影响评价工作起步较晚,迄今尚未形成一套完整的评价方法。本文旨在介绍与景观及视觉影响有关的概念,探讨评价的过程、内容和方法等。介绍一种较为简便、实用的用于景观与视觉影响评价的定量方法。提出了进行这项工作的难点问题及设想建议,以期推动我国的景观及视觉影响评价工作的开展。 1 基本概念 1.1 景观 景观是指构成视觉图案的地貌和土地覆盖物,土地覆盖物由水体、植被和人工开发的景物(包括城市外表)等组成。景观也是人眼从一个角度看到延伸着的自然景色,还可将其看作是地球表面上一个区域和其他区域不同的各种特征的总和。从评价的意义上说,“景观”主要是指那些有特色的景物和地方性赏心悦目的独特景色。从景观生态学来分,其类型大体可分为自然景观、人工景观和人文景观(如天然奇景和壮观优美的建筑、主体公园、城市雕塑、文化古迹)等。从时间上则可分为历史景观、现代景观。 1.2 视觉影响 视觉影响是指视觉资源和观察者对在一个统一协调的景观中介入一种负面格调的实体所做的反应。 1.3 景观及视觉影响 景观及视觉影响的区别在于景观影响是指景观结构、性质和质量方面的改变,视觉影响则是指景观外貌方面的改变和这些变化对人的影响。因此视觉影响可以看作是景观影响的一个部分,它涉及到对景色、观赏者和视觉美学的影响。景观及视觉影响具有直接可见性、不易改变性等特点。景观及视觉影响强调的

计算机视觉应用专题报告

二、技术应用场景及典型厂商分析 1.计算机视觉技术已应用于传统行业和前沿创新,安全/娱乐/营销成最抢先落地的商业化领域 计算机视觉技术已经步入应用早期阶段,不仅渗透到传统领域的升级过程中,还作为最重要的基础人工智能技术参与到前沿创新的研究中。 本报告将重点关注技术对传统行业的影响。其中,计算机对静态内容的识别应用主要体现在搜索变革和照片管理等基础服务层面,意在提升产品体验;伴随内容形式的变迁(文字→图片→视频),动态内容识别的需求愈加旺盛,安全、娱乐、营销成为最先落地的商业化领域。 Analysys易观认为,这三类领域均有一定的产业痛点,且均是视频内容产出的重地,数据体量巨大,适合利用深度学习的方式予以改进。与此同时,行业潜在的商业变现空间也是吸引创业者参与的重要原因。 另一方面,当前计算机视觉主要应用于二维信息的识别,研究者们还在积极探索计算机对三维空间的感知能力,以提高识别深度。

2.计算机视觉的应用从软硬件两个层面优化安防人员的作业效率和深度 安防是环境最为复杂的应用领域,通常的应用场景以识别犯罪嫌疑人、目标车辆(含套牌车/假牌车)以及真实环境中的异常为主。 传统安防产品主要功能在于录像收录,只能为安防人员在事后取证的环节提供可能的线索,且需要人工进行反复地逐帧排查,耗时耗力;智能安防则是将视频内容结构化处理,通过大数据分析平台进行智能识别搜索,大大简化了工作难度,提高工作效率。 除此之外,在硬件层面上,传统安防产品超过4-5米的监控内容通常无法达到图像识别的像素要求,并容易受复杂环境中光影变化和移动

遮挡的影响而产生信息丢失,因此计算机会出现大量的误报漏报,这些局限为治安工作造成了一定的阻碍。 安防技术厂商在此基础上进行了创新,以格灵深瞳为例,目前已将摄像头的有效识别距离稳定至70-80米,同时开创了三维计算机视觉的应用,通过整合各类传感器达到类人眼的效果,减弱了环境对信息采集的负面影响,提高复杂环境下的识别准确度。 Analysys易观认为,计算机视觉的应用从行业痛点出发,以软硬件的方式大大优化了安防人员的作业效率与参考深度,是顺应行业升级的利好。不过,在实际应用过程中,对公安、交警、金融等常见安防需求方而言,更强的视觉识别效果往往意味着更多基础成本(存储、带宽等)的投入,安防厂商的未来将不只以技术高低作为唯一衡量标准,产品的实用性能与性价比的平衡才是进行突围、实现量产的根本,因此市场除了有巨大的应用空间外,还会引发一定的底层创新。

《机器视觉及其应用》习题

第一章机器视觉系统构成与关键技术 1、机器视觉系统一般由哪几部分组成?机器视觉系统应用的核心目标是什么?主要的分 成几部分实现? 用机器来延伸或代替人眼对事物做测量、定位和判断的装置。组成:光源、场景、摄像机、图像卡、计算机。用机器来延伸或代替人眼对事物做测量、定位和判断。三部分:图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。 2、图像是什么?有那些方法可以得到图像? 图像是人对视觉感知的物质再现。光学设备获取或人为创作。 3、采样和量化是什么含义? 数字化坐标值称为取样,数字化幅度值称为量化。采样指空间上或时域上连续的图像(模拟图像)变换成离散采样点(像素)集合的操作;量化指把采样后所得的各像素的灰度值从模拟量到离散量的转换。采样和量化实现了图像的数字化。 4、图像的灰度变换是什么含义?请阐述图像反色算法原理? 灰度变换指根据某种目标条件按照一定变换关系逐点改变原图像中每一个像素灰度值,从而改善画质,使图像的显示效果更加清晰的方法。对于彩色图像的R、G、B各彩色分量取反。 第二章数字图像处理技术基础 1、对人类而言,颜色是什么?一幅彩色图像使用RGB色彩空间是如何定义的?24位真彩 色,有多少种颜色? 对人类而言,在人类的可见光范围内,人眼对不同波长或频率的光的主观感知称为颜色。 一幅图像的每个像素点由24位编码的RGB 值表示:使用三个8位无符号整数(0 到255)表示红色、绿色和蓝色的强度。256*256*256=16,777,216种颜色。 2、红、绿、蓝三种颜色为互补色,光照在物体上,物体只反射与本身颜色相同的色光而吸 收互补色的光。一束白光照到绿色物体上,人类看到绿色是因为? 该物体吸收了其他颜色的可见光,而主要反射绿光,所以看到绿色。 3、成像系统的动态范围是什么含义? 动态范围最早是信号系统的概念,一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。而在实际用途中,多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围,比如在音频工程中,一个放大器的动态范围可以表示为: D = lg(Power_max / Power_min)×20; 对于一个底片扫描仪,动态范围是扫描仪能记录原稿的灰度调范围。即原稿最暗点的密度(Dmax)和最亮处密度值(Dmin)的差值。 我们已经知道对于一个胶片的密度公式为D = lg(Io/I)。那么假设有一张胶片,扫描仪向其投射了1000单位的光,最后在共有96%的光通过胶片的明亮(银盐较薄)部分,而在胶片的较厚的部分只通过了大约4%的光。那么前者的密度为: Dmin=lg(1000/960)= 0.02; 后者的密度为: Dmax=lg(1000/40)= 1.40 那么我们说动态范围为:D=Dmax-Dmin=1.40-0.02=1.38。

BumbleBee2 双目视觉系统技术说明

本文所包含的内容: 讲述了bumblebee 立体视觉的原理 讲述了bumblebee Demo 程序中各项参数的含义及如何调整 讲述了为什么在深度图像和重构的3D 图像中有无效的像素 本文的阅读方法: 红色字体是关键的地方 立体视觉 本文将试着去阐述立体视觉技术。阅读完本文后你将对数据如何在系统中流动和其间所有可调整的参数有一个更深入的了解。这将使你可以量身定做自己的系统来完成特殊的任务。 立体视觉的基本原理 立体视觉的任务是完成空间的测量,这种测量是基于空间上存在偏移的相机所采集到的图像的。立体视觉的处理过程可分为如下三步: 建立从不同观测角度所获得的同一场景图像特征的相关。 计算每幅图像中相同特征的相对位移 根据相机的几何结构,决定特征相对于相机的3D 位置 考虑如下两幅图片。这两幅图片取自一对存在水平偏移的Triclops 相机模型。我们可以在两幅图片中分别定义两个点A 和B 。点left A 对应于点right A ,同样的,点left B 对应于点right B 。 使用一把尺子,如果你测量一个点到图像边缘的水平距离,你会发现左图的这个距离比右图中对应点到图像边缘的水平距离要大。例如,左图中边缘到电话听筒的距离要大于右图中边缘到电话听筒的距离。我们就可以根据这个距离(也被叫做视差)来确定电话听筒到相机模型的距离。 我们把左图和右图中相同特征在各自坐标系中的值的差定义为视差。你会发现在两幅图中,图像上端到所匹配的特征的距离完全相同,这是因为相机是水平排列的,因此只有水平的位移。

于是特征A 的视差被定义成D(A) = x(A left ) – x(A right ),B 的则为D(B) = x(B left ) – x(B right ),其中x(A left )是A left 点的x 轴坐标。 如果你去计算D(A) 和D(B),你会发现 D(A)

2016年机器视觉行业分析报告(完美版)

(此文档为word格式,可任意修改编辑!) 2016年3月

目录 一、机器视觉行业概况 5 1、机器视觉:用机器代替人眼来做测量和判断 5 2、机器视觉的原理及优势:机器视力不止“50” 6 3、机器视觉系统的组成9 (1)光源:LED光源综合性能最佳9 (2)镜头:系统中最关键的原件10 (3)相机:CCD 与CMOS 相机各有优势11 (4)图像采集卡:图像采集和处理的接口12 (5)图像处理软件:机器视觉的“大脑”13 4、机器视觉系统的产业链分析:产业链上中游主导机器视觉产业14 (1)上中游产业:软件开发和半导体器件是核心15 (2)下游产业分析:广泛的应用领域,稳定的市场需求16 二、机器视觉行业竞争格局:美日两系行业领跑,市场规模进一步扩大17 1、机器视觉行业三阶段发展史17 2、市场背景:工业40——工业机器人蓬勃发展18 3、美日两系公司比较:各有千秋的行业巨头19 (1)美国康耐视(Cognex Corp):视觉读码专家19 (2)日本基恩士(Keyence):机器视觉行业的世界领跑者20

(3)美日两系公司市场表现总结22 4、机器视觉行业的前景预测:中国市场是新爆发点22 三、中国机器视觉行业:设备需求大幅增温,国内市场潜力巨大 24 1、中国机器视觉行业成长概况:正在进入黄金增长期24 2、三大因素促进机器视觉行业发展和升级26 (1)技术层面:专利数量大增26 (2)产业政策:机器视觉迎政策“东风”27 (3)国际视角:加入国际产业链,建设智能化工厂成为必然要求29 3、国内机器视觉产业:逐渐从低端走向高端应用30 (1)国内企业概况:以代理商为主,自身业务技术有待提高30 (2)市场应用欠成熟,逐渐发展走向中国制造2025 31 4、中国机器视觉未来发展趋势32 (1)半导体行业的发展带动机器视觉行业市场32 (2)基于嵌入式的产品将取代板卡式产品33 (3)个性化的服务和方案代替标准化产品35 四、A股上市机器视觉企业剖析:精耕细作的中国机器视觉35 1、公司概况35 2、行业壁垒:企业做强做大的阻力36 (1)技术壁垒:技术密集型企业36 (2)人才壁垒:创新驱动实质上是人才驱动37

GIS技术在景观视觉分析中的应用

2008年8月第6卷第4期 地理空间信息 GEOSPATIALINFORMATION Aug.,2008 Vol.6,No.4GIS技术在景观视觉分析中的应用 张艳军,曾

地理空间信息 3景观视觉分析评价分析 3.1通视分析 所谓通视性分析就是分析在三维空间中观察者发现目标的概率。指观察点与目标点之间的可见性问题,计算视点能可视的地形表面区域集合的问题。基于格网DEM的通视问题,为了简化问题,可以将格网点作为计算单位。这样点对点的通视问题简化为离散空间直线与某一地形剖面线的相交问题。(图1)通视性计算方法主要采用了从到区域法。它是建立在射线可视性算法的基础上的一种可视性分析方法。射线可视性算法的原理是通过判断从视觉(观察点)到目标点之间的连线是否有遮挡来判断目标点的可视性。若无点遮挡。则目标点可视,否则不可视。PRV A算法能够找到最少的射线来覆盖2D平而上的点。然后用射线可视性算法计算出射线上每一点的可视性。这里所谓射线是指X-Y2D平面上的有向线段,它是从视点到目标点之间的点构成的有向线段。根据观察者的选择,通过DEM数据模型把点集的空间坐标(x,y,z)作为目标用不同颜色来显示从观察点到目标点之间的通视的线段区。同时经过通视分析计算,得到是否通视的结论,以光束不同色彩在屏幕上显示出通视区和不通视区。 图1通视分析示意图(图上灰色区域为不可见区域) 本次研究主要指从主要的观景点能否看到关注建筑景观及有没有视线阻挡,将这种关系在3D模型中表示出来,就是指从不同方位的观景点是否和目标建筑的通视问题。通视的分析应用ArcGIS的Spatial Analyst 扩展模块分析和处理栅格数据的工具和平台,结合空间分析的数字模型分析。明确目标观察点的海拔高程,即这个点与科技馆位置的高程模型点所在线段间是否通视,只要能看到,就视为通视。(见图2)。 图2观察点的通视分析 3.2可视域分析 可视域分析是以某一点为观察点,研究某一区域通视情况的地形分析,可视域分析有着广泛的应用前

计算机视觉的应用

运动目标检测 目录 基于统计背景模型的运动目标检测方法 背景模型提取 运动目标检测 后处理 基于统计背景模型的运动目标检测方法 问题:(1)背景获取:需要在场景存在运动目标的情况下获得背景图像(2)背景扰动:背景中可以含有轻微扰动的对象,如树枝、树叶的摇动,扰动部分不应该被看做是前景运动目标(3)外界光照变化:一天中不同时间段光线、天气等的变化对检测结果的影响(4)背景中固定对象的移动:背景里的固定对象可能移动,如场景中的一辆车开走、一把椅子移走,对象移走后的区域在一段时间内可能被误认为是运动目标,但不应该永远被看做是前景运动目标(5)背景的更新:背景中固定对象的移动和外界光照条件的变化会使背景图像发生变化,需要及时对背景模型进行更新,以适应这种变化(6)阴影的影响:通常前景目标的阴影也被检测为运动目标的一部分,这样讲影响对运动目标的进一步处理和分析首先利用统计的方法得到背景模型,并实时地对背景模型进行更新以适应光线变化和场景本身的变化,用形态学方法和检测连通域面积进行后处理,消除噪声和背景扰动带来的影响,在HSV色度空间下检测阴影,得到准确的运动目标。 背景模型提取 前提假设在背景模型提取阶段,运动目标在场景区域中运动,不会长时间停留在某一位置视频流中某一像素点只有在前景运动目标通过时,它的亮度值才发生大的变化,在一段时间内,亮度值主要集中在很小的一个区域中,可以用这个区域内的平均值作为该点的背景值。具体实现过程:在YUV颜色空间下,Y值的变化范围为0~255,将该范围划分成若干区间[0,T][T,2T]…[Nt,255],n=255/T,对于每个像素点,统计一段时间内每个区间内亮度值的出现的次数。找出出现次数最多的那个区间,将该区间内所有值的平均值作为背景模型在该点的亮度值。这种方法不受前景运动目标的影响。 运动目标检测 检测当前图像和背景图像中对应像素点的差异,如果差值大于一定阈值,则判定该像素为前景运动目标

机器视觉技术的发展及其应用

机器视觉技术的发展及其应用 秦亚航1,苏建欢2,余荣川1 ( 1.广西科技大学电气与信息工程学院,广西柳州545006;2.河池学院,广西宜州643006) 【摘要】机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。随着信号处理理论和计算机技术的发展,该技术迅速发展。本文介绍了机器视觉的关键技术的发展现状,其中包括光源照明技术、光学镜头、摄像机及图像采集卡、图像信号处理、执行机构等,并论述了其主要的应用领域以及存在的一些问题。 【关键词】机器视觉;图像采集;图像处理 Development of Machine Vision and Applications QIN Ya-hang1,QIN Wei-nian,SU Jian-huan2,YU Rong-chuan1 (College of Electrical and Information Engineering ,Guangxi University of Science and Technology,Liuzhou 545006,China;He Chi Universiry,Yizhou643006,China) 【Abstract】The characteristics of the machine vision system is to improve the flexibility and automation of production. With the development of signal processing theory and computer technology, the technology is developing rapidly. This paper introduces the development status of the key technology of machine vision, including lighting technology, optical lens, camera and image acquisition card, image signal processing, actuators, etc,and discusses its main application field and some problems. 【Keywords】Machine vision; Image acquisition; The image processing 0前言 机器视觉可以理解为基于视觉技术的机器系统或学科。美国制造工程协会机器视觉分会 和美国机器人工业协会的自动化视觉分会对机器视觉下的定义为:“机器视觉是通过光学装 置和非接触的传感器自动地接受和处理一个真实物体的图像,通过分析图像获得所需信息或 用于控制机器运动的装置”[1]。机器视觉是计算机学科的一个重要分支,它综合了光学、机 械、电子、计算机软硬件等方面的技术,涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、 信号处理、光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展,也大大地推 动了机器视觉的发展。

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