機器視覺任務的分類

　　幾位專家將主要機器視覺任務分為以下幾類：

　　● 對諸如墊圈、螺母和螺栓等元件進行計數，并從噪聲背景中提取可視信息。

　　● 測量 （也稱為測定） 角度、尺寸以及相關位置。

　　● 讀出，包括諸如從條形碼中獲取信息、對蝕刻在半導體芯片上的字符的OCR（光學字符識別）以及讀出二維DataMatrix碼等操作。

　　● 對物體進行比較，例如，將生產線上的單元與同樣類型的KGU（已知優質單元）進行比較，找出諸如缺少元件或標簽等的制造缺陷。這種比較可能是簡單的圖樣相減，也可能涉及到幾何或矢量圖形匹配算法。如果被比較物體的尺寸或方向各不相同的話，就必須采用后者。比較的類型包括檢測物體的有無、匹配色彩和比較印刷質量。被檢查的物體可能與阿司匹林藥片一樣簡單，其正確標記需在包裝之前加以驗證。

　　上述列表由于很具體，所以可能意味著你可以利用菜單驅動的基于圖形的開發工具來創建機器視覺設備，而不是使用如C++這樣的基于文本的語言來編寫代碼。盡管具有長期用基于文本的語言對機器視覺設備進行編程的開發者通常更愿意堅持使用他們多年來成功運用的工具，但你的確可以使用多種菜單驅動的圖形化應用開發軟件包之一。雖然業界中的一些人對這種不愿改變的傾向頗有微詞，但要問一問自己，如果你聘請來處理某種設備的咨詢專家第一次嘗試使用新軟件包來完成你的工作的話，你的感受如何呢？

　　即使在各種基于圖形的工具當中，供應商們也把那些真正提供可編程能力的和那些僅允許用戶配置設備的區分開來。這種可配置的方法能讓你更快捷地使設備運行，并能提供許多開發者所需的靈活性。編程功能可為開發者提供更大的靈活性，但卻會延長開發時間-特別是對于那些第一次使用一種工具的人來說更是如此。在某些情況下，可配置的方法和可編程的方法都以同樣的語言產生輸出，從而使你能利用編程功能來修改或提高你用可配置的方法創建的設備（圖2）。這樣的靈活性的潛在好處是巨大的：你可以使用更強大的工具來完善某種設備，并可借助基本的工具，迅速使之在原始級工作。這種方法可降低在完善方法上浪費時間的可能性，而你后來發現這些方法存在根本缺陷。

　　圖2 利用Data Translation公司的Vision Foundry進行設備開發的主要替代技術例證了工具箱的優越性，工具箱使你可以利用可配置的基于菜單的交互式工具快速驗證概念，然后再通過編程功能改進其設備。在Vision Foundry中，你可以通過編寫直觀的腳本來完成大部分編程任務。

　　正在發生的調整

　　也許更重要的是如何利用兩種方法的輕松互換使用來簡化許多機器視覺設備中正在進行的不可避免的調整。例如，在AOI （自動光學檢驗）中，你或許希望剔除任何與KGU不同的UUT （被測單元）。唉，如果采用這種策略，檢驗過程大概會剔除你生產的大部分單元，即使其中大多數單元具有可以接受的性能。說明由于次要差別而導致AOI系統剔除一個優質部件的簡單例子就是UUT使用的某個元件的日期代碼與KGU上的等效元件的日期代碼不同。

　　此時，你可在設備的設計期間預見到數據代碼問題，并確保系統忽略包含日期代碼的區域內的圖像差別。遺憾的是，盡管如此，其它次要差別更難預料，你必須預計到你發現這些次要差別時需要修改設備。實際上，一些AOI系統的軟件幾乎能自動地進行這樣的修改；如果你告知系統它剔除了優質單元，則軟件就會將單元的圖像與原始KGU進行比較，并在有差別的區域內不再對隨后的單元進行檢驗。

　　不過，這樣的方法有時候會產生并不令人滿意的結果。假設檢驗系統安裝在一間有外部光線可以從窗戶進入的房間內，從而使UUT的照度發生變化。雖然檢查員可以不假思索地適應這種變化，但是這樣的變化會導致視覺系統將相同物體的圖像分為不同物體的圖像，從而引起不可預料的檢驗失敗。盡管遮住窗戶可以防止外部光線進入，但是調整測試程序使KGU在各種照明極端情況下都能通過也許更加經濟合算。

　　即使如此，這個例子也指出了照明在機器視覺和圖像分析中的重要性。照明本身就是一門科學或藝術。各種各樣的照明技術具有不同的優點和弱點，而對UUT的照明方法可以解決或改進普通的機器視覺問題。