机器视觉系统的发展史

新闻来源：http://www.jnzhongzhao.com/news/60.html    发布时间：2014-07-30

　　机器视觉系统的发展史，从地球生物分化出感光细胞的那天起，图像解析就在不停地进行着。从单像素到多像素，从简单感光阵列到人类复杂的视觉系统。图像的解析也不断地复杂化，而且随着图像解析主题知识的丰富，解析的深度也在不断发展。
　　图像作为一种信息的载体，有其自身的特点：一方面图像包含着大量的对象信息包括外形、质地、状态等等；另一方面图像中有大量的冗余信息，必须通过人工的或自动的方法提取有用信息。
　　然而，人类真正利用计算方法处理数字图像始于近代，从1969年韦拉德博伊尔和乔治史密斯两人共同发明了CCD图像传感器开始，数字图像大量出现。之后D.Marr教授在20世纪70年代中后期成立的视觉理论研究小组，逐步建立了视觉理论。
　　数字图象处理技术与图象处理系统是七十年代末期形成的一个独立学科，当时只能处理静止图象，主要用于军事、科研医学等领域。图象处理系统是为了加快处理速度而设计的专用系统，在中小型计算机控制下运行。这些系统的规模大，价格昂贵。性能较低。
　　随着PC性能的提高和增强型VGA显示控制器和显示卡的性能的飞速发展，使得PC机有了较高显示分辨率，可以直接处理图像视频信息，这促使基于PC机器视觉系统不断发展，视觉检测开始出现在工业生产检测中。
　　图像采集产生的数据量巨大，所以，图像信号与上位机的通讯一直是一个制约视觉检测的重要因素。近年来，随着CameraLink接口的不断发展与千兆以太网和USB3.0的出现与兴起，PC机与图像传感器间的通讯速度进一步提高。利用PC，用户可以越来越方便的使通讯速度达到Gbit/s的数量级。这使得图像传感器可以用更高的帧频率和更高分辨率的传输图像，这也意味着机器视觉系统检测能够有更高的精度和更快的检测速度。因此基于PC机器视觉系统获得了空前的发展空间。
　　与此同时，基于嵌入式系统的单板视觉系统在悄悄地兴起和发展着。长期以来，单板视觉处理系统因其功耗小，体积小，便于安装，出现在许多视觉检测的场合。嵌入式视觉系统脱离PC独立处理的能力使其在许多无法安装PC的工业场地有独特的优势。由于该类型设备对显示、人机交互的处理等不断完善，使这类视觉系统发展出现了高端形式——智能相机。
　　集成技术快速的发展使得图像传感器，尤其是CCD、CMOS传感器的分辨率不断提高，帧频率也不断提高，渐渐的出现一些高端传感器的速度即使高速的USB3.0或千兆以太网也无法满足，而基于PC的视觉系统实时监测依赖于实时的将图像上传到PC，这时，其显示出了局限性。而智能相机由于在前端的处理能力不断提升，可能成为性能更佳视觉检测系统。

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