机械视觉论文概述综述

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绪论

机器视觉是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等多个领域的交叉学科。它不仅是人眼的延伸,更重要的是具有人脑的一部分功能。近年来,随着计算机技术尤其是多媒体技术和数字图像处理及分析理论的成熟,以及大规模集成电路的迅速发展,机器视觉技术得到了广泛的应用研究,取得了巨大的经济与社会效益。

一、机器视觉的研究背景

“作为一项关键性的自动化技术,机器视觉在发展中国家中对经济的现代化非常重要。为了在世界市场中进行竞争,发展中经济不能无限期的依赖于廉价劳动力。“ AIA市场分析员Kellett说。同样地,现代化必须实现高效率、高生产率以及高质量。这也是机器视觉的作用所在,”对机器视觉长期需求这样的趋势是发展中国家实现经济现代化的基础。因此,机器视觉对于世界经济的发展将越来越重要。”

传统地来讲,外观检查和质量控制是通过人类专家来完成的。虽然人类在很多情况下可以把这项工作做的比机器更好,但是他们的速度比机器慢,并且很快就会感觉疲倦。此外在一个行业里很难找到或者留住人类专家,他们需要接受培训,而且他们的技能需要花时间去培养。还有些情况就是检测工作往往很乏味或者很困难,甚至对那些训练有素的专家来说也是一样。某些应用中,精确的信息必须被很迅速或者重复地提取和使用(例如目标跟踪和机器人引导)。在一些环境下(例如水下检测,原子能工业,化学工业等)检测可能很困难或者很危险。在这种高要求的情况下,计算机视觉可以很有效的取代人工检测。同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以人大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。

半导体行业是最先利用机器视觉技术进行检测的行业,其他行业也随之而来。作为生产机械的OEM的设计工程师,最基本的问题就是:“我是要检测这个部件还是整个这个产品”。检测可以得到高质量的产品,但是也会有这样的事实存在:检测成本或者产品质量要求并不需要这样的检测。比如说牙签,假设每一个装有500个牙签的盒子里有一两个不合恪,大多数人都不会怎么担心。但是对于很多产品,假如前面的盒了里装的不是牙签,而是针头,试想不合格品可能会带来什么样的后果,所以产品功能性的检测都是不可缺少的,即使只是外观检测,要证明内在的品质也必须要做到无缺陷。因此,为了达到这个目的,许多OEM将机器视觉世用到他们将要卖给用户的系统中。机器视觉能够为整个系统增值,表现在三个方面:提高生产效率,提高制造过程的精确性,减少成本。

那么,对丁一个设计工程师来说,怎么样才能知道机器视觉是否适合他的系统呢?尽管最早的最基本的机器视觉系统在20世纪70年代引入,工业就将其视为主流应用。这就导致设计工程师要考虑它是否合适他们的应用,同时要考虑利用机器视觉检测的成本与其所能带来的利润。

高复杂度产品行业,比如说半导体行业和电子行业,由于它们的复杂性和小型化,从传统上推动着机器视觉市场的发展。但是如今,所有产业,包括自动化、

制药、造纸等等都依靠机器视觉系统检测产品以提高产品质量。工业专家们预言:在未来的20年到50年,机器视觉将成为横跨所有行业的通用性技术,几乎所有出产的产品部会由机器视觉系统来检测。

机器视觉自起步发展到现在,应经有15年的发展历史。应该说机器视觉作为一种应用系统,其功能特点是随着工业自动化的发展而逐步完善和发展的。由于机器视觉系统可以快速获得大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统也广泛地应用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。

使用机器视觉系统有以下五个主要原因:

精确性一由于人眼有物理条件的限制,在精确性上机器有明显的优点。即使人眼依靠放大镜或显微镜来检测产品,机器仍然会更加精确,因为它的精度能够达到千分之一英寸。

重复性一机器可以以相同的办法一次一次的完成检测工作而不会感到疲倦。与此相反,人眼每次检测产品时都会有细微的不同,即使产品是完全相同的。

速度一机器能够更快的检测产品。特别是当检测高速运动的物体时,比如说生产线上,机器能够提高生产效率。

客观性一人眼检测还有一个致命的缺陷,就是情绪带来的主观性,检测结果会随工人心情好坏产生变化,而机器没有喜怒哀乐,检测的结果自然非常可观可靠。

成本一由于机器比人快,一台自动检测机器能够承担好几个人的任务。而且机器不需要停顿、不会生病、能够连续工作,所以能够极大的提高生产效率。

二、机器视觉的的发展现状与趋势

1、机器视觉系统的发展

机器人视觉系统按其发展可分为三代。第一代机器人视觉的功能一般是按规定流程对图像进行处理并输出结果。这种系统一般由普通数字电路搭成,主要用于平板材料的缺陷检测。第二代机器人视觉系统一般由一台计算机,一个图像输入设备和结果输出硬件构成。视觉信息在机内以串行方式流动,有一定学习能力以适应各种新情况。第三代机器人视觉系统是目前国际上正在开发使用的系统。采用高速图像处理芯片,并行算法,具有高度的智能和普通的适应性,能模拟人的高度视觉功能。在Roberts之前都是基于二维的,而且多数是采用模式识别的方法完成分类工作的。Roberts首先用程序成功地对三维积木世界进行解释,在之后类似的研究中,Huffman。Clowes以及Waltz等人对积木世界进行了研究并分别解决了由线段解释景物和处理阴影等问题。积木世界的研究反映了视觉早期研究中的一些特点,即从简化的世界出发进行研究。这些工作对视觉研究的发展起了促进作用,但对于稍微复杂的景物便难以奏效。

20世纪70年代中期,以Marr, Barrow和Tenebaum等人为代表的一些研究者提出了一整套视觉计算的理论来描述视觉过程,其核心是从图像恢复物体的三维形状。在视觉研究的理论上,以Marr的理论影响最为深远。其理论强调表示的重要性,提出要从不同层次去研究信息处理的问题。对于计算理论和算法实现,他又特别强调计算理论的重要性。这一框架虽然在细节上甚至在主导思想上还存在不完备的方面,许多方面还有很多争议,但至今仍是目前计算机视觉研究的基本框架。进入80年代中后期,随着移动式机器人等的研究,视觉研究与之密

切结合,大量引入了空间几何的方法以及物理知识,其主要目标是实现对道路和障碍的识别处理。这一时期引入主动视觉的研究方法,使用了距离传感器,并采用了多传感器融合等技术。

2、国内外技术的发展现状

国外机器视觉发展的起点难以准确考证,其大致的发展历程是:20世纪50年代提出机器视觉概念,20世纪70年代真正开始发展,20世纪80年代进入发展正轨,20世纪90年代发展趋于成熟,20世纪90年代后高速发展。在机器视觉发展的历程中,有3个明显的标志点,一是机器视觉最先的应用来自“机器人”的研制,也就是说,机器视觉首先是在机器人的研究中发展起来的;二是20世纪70年代CCD图像传感器的出现,CCD摄像机替代硅靶摄像是机器视觉发展历程中的一个重要转折点;三是20世纪80年代CPU、DSP等图像处理硬件技术的飞速进步,为机器视觉飞速发展提供了基础条件。

在国外,机器视觉的应用普及主要体现在半导体及电子行业,其中大概40%-50%都集中在半导体行业。具体如PCB印刷电路:各类生产印刷电路板、组装技术、设备;单、双面、多层线路板,覆铜板及所需的材料及辅料;电子封装技术与设备;丝网,印刷设备及丝网周边材料等。SMT表面贴装:SMT工艺与设备、焊接设备、测试仪器、返修设备及各种辅助工具及配件、SMT材料、贴片剂、胶粘剂、焊剂、焊料及防氧化油、焊膏、清洗剂等;再流焊机、波峰焊机及自动化生产线设备。电子生产加工设备:电子元件制造设备、半导体及集成电路、制造设备、元器件成型设备、电子工模具。机器视觉系统还在质量检测的各个方面已经得到了广泛的应用,并且其产品在应用中占据着举足轻重的地位。

国内机器视觉发展的大致历程:真正开始起步是20世纪80年代,20世纪90年代进入发展期,加速发展则是近几年的事情。中国正在成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一,其中最主要的原因是中国已经成为全球的加工中心,许许多多先进生产线己经或正在迁移至中国,伴随这些先进生产线的迁移,许多具有国际先进水平的机器视觉系统也进入中国。对这些机器视觉系统的维护和提升而产生的市场需求也将国际机器视觉企业吸引而至,国内的机器视觉企业在与国际机器视觉企业的学习与竞争中不断成长

1990年以前,仅仅在大学和研究所中有一些研究图像处理和模式识别的实验室。20世纪90年代初,一些来自这些研究机构的工程师成立了他们自己的视觉公司,开发了第一代图像处理产品,例如基于ISA总线的灰度级图像采集卡,和一些简单的图像处理软件库,他们的产品在大学的实验室和一些工业场合得到了应用,人们能够做一些基本的图像处理和分析工作。1990-1998年为初级阶段。期间真正的机器视觉系统市场销售额微乎其微。主要的国际机器视觉厂商还没有进入中国市场。自从1998年,越来越多的电子和半导体工厂,包括香港和台湾投资的工厂,落户广东和上海。带有机器视觉的整套的生产线和高级设备被引入中国。1998-2002年定义为机器视觉概念引入期。在此阶段,许多著名视觉设备供应商,例如,北京和利时电机技术有限公司曾经被五家外国公司选做主要代理商或解决方案提供商。从2002年至今,我们称之为机器视觉发展期,中国机器视觉呈快速增长趋势。

在国内,以上行业本身就属于新兴的领域,再加之机器视觉产品技术的普及不够,只是低端方面的应用,曾导致以上很多行业的应用几乎空白。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、智能化需求开始广泛出现,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。

3、机器视觉的发展趋势

(1)技术方面的趋势是数字化、实时化、智能化

图像采集与传输的数字化是机器视觉在技术方面发展的必然趋势。更多的数字摄像机,更宽的图像数据传输带宽,更高的图像处理速度,以及更先进的图像处理算法将会推出,将会得到更广泛的应用。这样的技术发展趋势将使机器视觉系统向着实时性更好和智能程度更高的方向不断发展。

(2)功能多和产品小型化

更多功能的实现主要是来自于计算能力的增强,更高分辨率的传感器(10Mpixels),更快的扫描率(500次/s)和软件功能的提高.PC处理器的速度在得到稳步提升的同时,其价格也在下降,这推动了更快的总线的出现,而总线又反过来允许具有更多数据的更大图像以更快的速度进行传输和处理.产品的小型化趋势让这个行业能够在更小的空间内包装更多的部件,这意味着机器视觉产品变得更小,这样他们就能够在厂区所提供的有限空间内应用.例如在工业配件上LED已经成为主导光源,它的小尺寸使成像参数的测定变得容易,他们的耐用性和稳定性非常适用于工厂设备。

(3)基于嵌入式的产品将取代板卡式产品

从产品本身看,机器视觉会越来越趋于依靠PC技术。且基于嵌入式的产品将逐渐取代板卡式产品,这是一个不断增长的趋势。主要原因是随着计算机技术和微电子技术的迅速发展,嵌入式系统应用领域越来越广泛,尤其是其具备低功耗技术的特点得到人们的重视。另外,嵌入式操作系统绝大部分是以C语言为基础的,使用高级语言的优点是可以提高工作效率,缩短开发周期,更主要的是开发出的产品可靠性高、可维护性好、便于不断完善和升级换代等。

(4)市场份额迅速扩大

目前,在我国机器视觉技术还不太成熟,主要靠进口国外整套系统,价格比较昂贵。随着技术的进步和市场竞争的激烈,价格下降已成必然趋势,这意味着机器视觉技术将逐渐被接受。另外,机器视觉市场将不断增大。一方面已经采用机器视觉产品的应用领域,对机器视觉产品的的依赖性将更强;另一方面机器视觉产品将应用到其他更广的领域。

(5)行业方面发展更加迅速

机器视觉行业专业性公司增多,投资和从业人员增加,竞争加剧是机器视觉行业未来几年的发展趋势,机器视觉行业作为一个新兴的行业将逐步发展成熟,将越来越越受到人们的重视。

机器视觉技术诞生和应用,极大地解放了人类劳动力,提高了生产自动化水平,改善了人类生活现状,其应用前景极为广阔,目前在国外,机器视觉技术已广泛应用于生产,生活中,而我国正处于初步阶段,急需广大科技工作者的共同

努力,来迅速提高我国机器视觉技术的发展水平,为我国的现代化建设做出自己的贡献。

三、机器视觉的概述

1、机器视觉的概念

机器视觉又叫计算机视觉,是计算机系统对人的视觉的模拟和延伸。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

2、机器视觉的特点和优缺点

(1)机器视觉系统的特点:

提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。

(2)机器视觉系统的优点:

1、非接触测量,对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤,从而提高系统的可靠性。

2、机器视觉系统具有较宽的光谱响应范围,例如使用人眼看不见的红外测量,扩展了人眼的视觉范围。

3、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地作测量、分析和识别任务。

(3)机器视觉系统的缺点

世界各国的研究者们按照Marr提出的基本理论框架,对计算机视觉系统的各个研究层次进行了大量的研究,并提出了相应的解决方法,但总的来讲,这些方法都存在着一些问题,或缺乏通用性,或抗干扰能力差,或存在多解性,其原因如下:一是计算机视觉是一个逆问题,即输入图像为二维图像的灰度,它是三维物体几何特征、光照、物体材料表面性质、物体的颜色、摄像机参数等许多因素的函数。由灰度反推以上各种参数是逆问题,而这些问题大都是非线形的,问题的解不具有唯一性,而且对噪声或离散化引起的误差都极其敏感;另一个原因是Marr的视觉系统框架是一个自上而下的、模块的、单向的、数据驱动型的结构。神经生理学的深入研究表明,这种结构与人的视觉系统还有很大差距,生物视觉系统的认知过程是一种与外界交互作用的有目的、主动性过程,而不仅仅是一种被动式的反应。

3、机器视觉的构成

一个典型的工业机器视觉应用系统包括如下部分:光源,镜头,CCD照相机,图像处理单元(或图像捕获卡),图像处理软件,监视器,通讯/输入输出单元等。首先采用摄像机获得被测目标的图像信号,然后通过A/ D 转换变成数字信号

传送给专用的图像处理系统,根据像素分布、亮度和颜色等信息,进行各种运算来抽取目标的特征,然后再根据预设的判别准则输出判断结果,去控制驱动执行机构进行相应处理。机器视觉是一项综合技术,其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术,光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。机器视觉强调实用性,要求能够适应工业现场恶劣的环境,要有合理的性价比、通用的工业接口、较高的容错能力和安全性,并具有较强的通用性和可移植性。它更强调实时性,要求高速度和高精度。

4、机器视觉的功能

(1)识别:可识别一维码,二维码,字符;还可以识别颜色。

(2)检测:可检测特征有无,检测物品表面缺陷等。

(3)定位:找出零件上某特征坐标位置,输出给外部控制机构。

(4)测量:用于精密测量,可测量长度,宽度,角度,直径等等。

四、机器视觉与图像采集技术在各个领域的应用

视觉技术的最大优点是与被观测对象无接触,因此,对观测与被观测者都不

会产生任何损伤,十分安全可靠,这是其它感觉方式无法比拟的. 理论上,人眼观察不到的范围机器视觉也可以观察,例如红外线、微波、超声波等,而机器视觉则可以利用这方面的传感器件形成红外线、微波、超声波等图像. 另外,人无法长时间地观察对象,机器视觉则无时间限制,而且具有很高的分辨精度和速度. 所以,机器视觉应用领域十分广泛,可分为工业、科学研究、军事和民用4 大领域.

4. 1 工业领域

工业领域是机器视觉应用中比重最大的领域,按照功能又可以分成4 类:产品质量检测、产品分类、产品包装、机器人定位. 其应用行业包括印刷包装、汽车工业、半导体材料/ 元器件/ 连接器生产、药品/ 食品生产、烟草行业、纺织行业等.下面以纺织行业为例具体阐述机器视觉在工业领域的应用[9 ] .在纺织企业中,视觉检测是工业应用中质量控制的主要组成部分,用机器视觉代替人的视觉可以克服人工检测所造成的各种误差,大大提高检测精度和效率. 正是由于视觉系统的高效率和非接触性,机器视觉在纺织检测中的应用越来越广泛[10 - 12 ] ,在许多方面已取得了成效.机器视觉可用于检测与纺织材料表面有关的性能指标见表4. 目前主要的研究内容可分为3 大类: 纤维、纱线、织物. 由于织物疵点检测(在线检测) 需要很高的计算速度,因此,设备费用比较昂贵. 目前国内在线检测的应用比较少,主要应用是离线检主要的检测有纺织布料识别与质量评定、织物表面绒毛鉴定、织物的反射特性、合成纱线横截面分析、纱线结构分析等. 此外还可用于织物组织设计、花型纹板、棉粒检测、分析纱线表面摩擦。

4. 2 民用领域

机器视觉技术可用在智能交通、安全防范、文字识别、身份验证、医疗设备等方面. 在医学领域,机器视觉用于辅助医生进行医学影像的分析,主要利用数字图像处理技术、信息融合技术对x 射线透视图、核磁共振图像、CT 图像进行适当叠加,然后进行综合分析,以及对其它医学影像数据进行统计和分析。

4. 3 科学研究领域

在科学研究领域可以利用机器视觉进行材料分析、生物分析、化学分析和生命科学,如血液细胞自动分类计数、染色体分析、癌症细胞识别等。

4. 4 军事领域

视觉技术可用在航天、航空、兵器(敌我目标识别、跟踪) 及测绘. 在卫星遥感系统中,机器视觉技术被用于分析各种遥感图像,进行环境监测,根据地行、地貌的图像和图形特征,对地面目标进行自动识别、理解和分类等。

五、机器视觉的关键技术

机器视觉是一项综合技术,包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、I/ O 卡等) 。这些技术在机器视觉中是并列关系,相互协调应用才能构成一个完整的工业机器视觉应用系统。机器视觉强调能够适应工业现场恶劣的环境、有合理的性价比、较强的通用性和可移植性,即实用性;它更强调高速度和高精度,即实时性.机器视觉应用系统中,用到很多技术,但关键技术主要体现在光源照明、光学镜头、摄像机(CCD) 、图像采集卡、图像信号处理以及执行机构等。

5. 1 光源照明

好的光源和照明是目前机器视觉应用系统成败的关键,应当具有以下特征: ①尽可能突出目标的特征,在物体需要检测的部分与非检测部分之间尽可能产生明显的区别,增加对比度; ②保证足够的亮度和稳定性; ③物体位置的变化不应影响成像的质量.光源按其照射方法可分为背向照明、前向照明、结构光照明和频闪光照明等. 背向照明是被测物放在光源和摄像机之间,其优点是能获得高对比度的图像;前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧,这种方式便于安装;结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上,根据它们所产生的畸变,解调出被测物的三维信息;频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上,摄像机拍摄要求与光源同步,这样能有效地拍摄高速运动物体的图像[5 ] . 照明亮度、均匀度、发光的光谱特性要符合实际的要求,同时还要考虑光源的发光效率和使用寿命。

其中,L ED 光源具有显色性好、光谱范围宽(可覆盖整个可见光范围) 、发光强度高、稳定时间长等优点,而且随着制造技术的成熟,其价格越来越低,必将在现代机器视觉领域得到越来越广泛的应用。

5. 2 光学镜头

光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头,简称镜头,其功能就是光学成像. 镜头是系统中的重要组件,对成像质量有着关键性的作用,在组建机器视觉系统时,硬件设备要根据实际需要选择合适口径和焦距的镜头。

5. 3 CCD 摄像机及图像采集卡

CCD(Charge coupled device) 摄像机及图像采集卡共同完成对目标图像的采集与数字化.目前,CCD、CMOS 等固体器件已经是成熟的应用技术. 线阵图像敏

感器件,像元尺寸不断减小,阵列像元数量不断增加,像元电荷传输速率得到极大提高.所示为一种高性能线阵CCD 器件的参数从中可以看到,线阵器件像元数和

数据的传输率大大提高,而且器件设计集成了新的功能,具有可编程能力,如增益调整、曝光时间选择、速率调节以及维护等。

在线阵器件性能提高的同时,高速面阵图像器件性能也在快速提高. 某种超高速面阵CCD 器件,允许的最大分辨率达1 280 ×1 024 像素,最大帧率1MHz ,

可采集4 帧图像,且像素灵敏度达12 bit s[8 ] .在基于PC 机的机器视觉系统中,图像采集卡是控制摄像机拍照完成图像采集与数字化,协调整个系统的重要设备. 一般具有以下功能模块: ①图像信号的接收A/ D 转换模块,负责图像放大与数

字化; ②摄像机控制输入输出接口,主要负责协调摄像机进行同步或实现异步重置拍照、定时拍照; ③总线接口,负责通过计算机内部总线高速输出数字数据,

一般是PCI 接口,传输速率可达130Mbp s ,完全能胜任高精度图像的实时传输,

且占用较少CPU 时间; ④显示模块,负责高质量的图像实时显示; ⑤通讯接口,

负责通讯.目前,图像采集卡种类很多,按照不同的分类方法,有黑白图像和彩色

图像采集卡,有模拟信号和数字信号采集卡,有复合信号和RGB 分量信号输入采

集卡. 在选择图像采集卡时,主要应考虑到系统的功能需求、图像的采集精度和与摄像机输出信号的匹配等因素。

5. 4 图像信号处理

图像信号的处理是机器视觉系统的核心. 视觉信息的处理技术主要依赖于

图像处理方法,它包括图像变换、数据编码压缩、图像增强复原、平滑、边缘锐化、分割、特征抽取、图像识别与理解等内容. 随着计算机技术、微电子技术以及大规模集成电路的发展,为了提高系统的实时性,图像处理的很多工作都可以

借助硬件完成,如DSP 芯片、专用图像信号处理卡等,软件主要完成算法中非常复杂、不太成熟或尚需不断探索和改进的部分.处理时间上,要求处理速度必须大于等于采集速度,才能保证目标图像无遗漏,完成实时处理。

参考文献:

[1 ] 章炜. 机器视觉技术发展及其工业应用[J ] . 红外,2005 ,27 (2) :11 - 17.

[2 ] Forsyth D A ,J ean Ponce . Computer Vision[M] . Inc : Prentice Hall ,2003.

[3 ] 唐向阳, 张勇, 李江有,等. 机器视觉关键技术的现状及应用展望[J ] . 昆明理工大学大学学报( 理工版) , 2004 , 29 (2) : 36

[4 ] 段峰, 王耀南, 雷晓峰,等. 机器视觉技术及其应用综述[J ] . 自动化博览, 2002 (3) : 59 - 62.

[5 ] 刘焕军,王耀南. 机器视觉中的图像采集技术[J ] . 电脑与信息技术,2003 (1) :18 - 21.

[6 ] 贾云得. 机器视觉[M] . 北京:科学出版社,2000 :1 - 15.

[7 ] 颜发根,丁少华,陈乐,等. 基于PC 的机器视觉系统[J ] . 可编程控制器与工厂自动化,2004

(7) :129 - 131.

[8] Salembier P ,Serra J . Flat Zones Filtering ,Connected Operator ,and Filters by Reconst ruction [J ] . IEEE Transactions on Image

Processing ,1995 ,4 (8) :1153 - 1160.

[9] 卢官明. 区域生长型分水岭算法及其在图像序列分割中的应用[J ] . 南京邮电学院学报(自然科学版) ,2000 ,20 (3) :51 - 54.

[10 ] 夏德深,傅德胜. 现代图像处理技术与应用[M] . 南京:东南大学出版社,2001 :80 - 100.

[11] 吴平川,路同浚,王炎. 带钢表面自动检测系统研究现状与展望. 无损检测. 2000,22(7):

312-315.

[12] 戴军,赵海洋,冯心海. 机器视觉[J].机械设计与制造工程,1998,(7).

[13] 于德敏. 用于提高结构光测量精度的虚拟网络标定法[A]. 天津市图像图形学会论文集,2001(10).

[14] 刘金桥,吴金强机器视觉系统发展及其应用[期刊论文]-机械工程与自动化 2010(1).

[15] 韩冰,林明星,丁凤华.机器视觉技术及其应用分析[期刊论文]-农业装备与车辆工

程 2008(10).

[16] 张五一,赵强松,王东云.机器视觉的现状及发展趋势[期刊论文]-中原工学院学报 2008(1).

[17] 陈梅兰.机器视觉关键技术与应用实例分析[期刊论文]-现代计算机(专业版) 2006(1).

[18] 仲林国.基于机器视觉技术的嵌入式系统研究[学位论文]硕士 2005.

综述性论文的格式要求

综述性论文的格式要求 第一部分什么是综述 综述,其中综是综合;述,更多的不是叙述,而是评述和述评。只评述还不够,还要就观点、材料和方法进行综述。“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理,使材料更精练明确、更有逻辑层次;“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。总之,文献综述是作者对某一方面问题的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容进行评论的科学性论文。 文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文,它是科学文献的一种。文献综述是反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的最新进展、学术见解和建议。它往往能反映出有关问题的新动态、新趋势、新水平、新原理和新技术等等。 学写综述,至少有以下好处: ①过搜集文献资料过程,可进一步熟悉科学文献的查找方法和资料的积累方法,在查 找的过程中同时也扩大了知识面。 ②查找文献资料、写文献综述是科研选题及进行科研的第一步因此学习文献综述的 撰写也是为今后科研活动打基础的过程。 ③通过综述的写作过程,能提高归纳、分析、综合能力,有利于独立工作能力和科研 能力的提高。 ④文献综述选题范围广,题目可大可小,可难可易。 ⑤ 第二部分综述的类型 文献综述有两种,一种是“大综述”,就一个领域的文献的总结。另一种是“小综述”。

这个综述的目的主要不是为了向其他人介绍前沿,而是为了推出自己的论述和模型,是以述带论,就是说明现有的研究状况如何,缺在哪里,我准备做的贡献是什么。所以,这种综述并不强求非常全面细致,而应该侧重介绍与自己的研究直接相关的文献。 第三部分综述的写作过程和方法 怎样写文献综述,形式可大可小,看8-10篇与科研课题相关的文献,进行高度的总和、概述、分析,从概念到理论,不要出现摘要堆积,在内容上,与科研课题结合起来。写文献综述一般经过以下几个阶段,即选题,搜集阅读文献资料、拟定提纲,包括归纳、整理、分析和成文。 一、选题和搜集阅读文献 撰写文献综述通常出于某种需要,如为某学术会议的专题、从事某项科研、为某方面积累文献资料等等。所以,文献综述的选题,作者一般是明确的,不象科研课题选题那么困难。文献综述选题范围广,题目可大可小,大到一个领域、一个学科,小到一种算法、一个方法、一个理论,可根据自己的需要而定。 选定题目后,则要围绕题目进行搜集与文题有关的文献。关于搜集文献的有关方法,可以如看专著、年鉴法、浏览法、滚雪球法、检索法等等。搜集文献要求越全越好,因而最常用的方法是用检索法。搜集好与文题有关的参考文献后,就要对这些参考文献进行阅读、归纳、整理,如何从这些文献中选出具有代表性、科学性和可靠性大的单篇研究文献十分重要。从某种意义上讲,所阅读和选择的文献的质量高低,直接影响文献综述的水平。因此在阅读文献时,要写好“读书笔记”、“读书心得”和做好“文献摘录卡片”。用自己的语言写下阅读时得到的启示、体会和想法,将文献的精髓摘录下来,不仅为撰写综述时提供有用的资料,而且对于训练自己的表达能力,阅读水平都有好处,特别是将文献整理成文献摘录卡片,对撰写综述极为有利。

机器视觉技术发展现状文献综述

机器视觉技术发展现状 人类认识外界信息的80%来自于视觉,而机器视觉就是用机器代替人眼来做 测量和判断,机器视觉的最终目标就是使计算机像人一样,通过视觉观察和理解 世界,具有自主适应环境的能力。作为一个新兴学科,同时也是一个交叉学科,取“信息”的人工智能系统,其特点是可提高生产的柔性和自动化程度。目前机器视觉技术已经在很多工业制造领域得到了应用,并逐渐进入我们的日常生活。 机器视觉是通过对相关的理论和技术进行研究,从而建立由图像或多维数据中获机器视觉简介 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉主要利用计算机来模拟人的视觉功能,再现于人类视觉有关的某些智能行为,从客观事物的图像中提取信息进行处理,并加以理解,最终用于实际检测和控制。机器视觉是一项综合技术,其包括数字处理、机械工程技术、控制、光源照明技术、光学成像、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术和人机接口技术等,这些技术相互协调才能构成一个完整的工业机器视觉系统[1]。 机器视觉强调实用性,要能适应工业现场恶劣的环境,并要有合理的性价比、通用的通讯接口、较高的容错能力和安全性、较强的通用性和可移植性。其更强调的是实时性,要求高速度和高精度,且具有非接触性、实时性、自动化和智能 高等优点,有着广泛的应用前景[1]。 一个典型的工业机器人视觉应用系统包括光源、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块。通过 CCD或CMOS摄像机将被测目标转换为图像信号,然后通过A/D转换成数字信号传送给专用的图像处理系统,并根据像素分布、亮度和颜色等信息,将其转换成数字化信息。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、 数量、位置和长度等,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作[1]。 机器视觉一般都包括下面四个过程:

机械工程导论论文

机械工程导论论文 专业:机械设计制造及其制动化 姓名: 学号: 对于刚刚进入大学的我来说,对机械知之甚少,但谢峰教授带着我们徜徉于机械的历史长河里,一路走来,让我们大概地了解了世界机械的发展,更是对中国的机械历史有了相对更深的了解。 机械设计制造及其自动化专业的学生主要学习机械学、微电子技术和控制论的基本理论和方法,受到现代机械工程是的基本训练,具有从事港口起重运输机械与控制或流体传动与控制活模具成型等方面的能力。本专业的主干学科为力学和机械工程,主要实践性教学环节包括军训、金工等。机械行业是一个国家的基础性和支柱性产业,在国民经济中占有极其重要的地位,它与上游产业(如钢铁、煤炭、有色等)和下游产业(如住房、日用消费品等)关系密切,具有很强的拉动能力。而机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。没有强大的机械制造业,就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。 下面对机械设计制造及其自动化技术给予论述和展望。 一、世界的机械制造业 (一)从经济上看 世界机械制造业作为世界经济的一个重要组成部分,其发展

状况与其所处的外围环境有着紧密的关系,并受制于经济周期变动的影响,既表现为对经济周期的敏感性,又表现出一定的滞后性。上世纪90年代至今,世界性机械制造业突出表现为在大波动中发展,显示其在国民经济尤其是在工业发展中的特殊地位,是防止经济“泡沫化”的基础;机械制造业贸易呈现极强的地区性,发达国家和发展中国家之间存在很大的贸易差距,发达国家在机械生产和贸易领域继续其霸主地位。从美国、日本、德国等发达国家重视装备制造业的发展情况来看,不仅在于其在本国工业中生产、出口、积累、就业等方面的贡献率均占前列,更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质技术,是经济高级化不可或缺的战略性产业。(二)从技术上看 机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。环境保护的压力和信息技术的广泛应用给机械制造自动化技术的发展带来新的机遇和挑战,高技术化、信息化、绿色化、全球化成为发展的总趋势。 二、我国的机械制造业 (一)我国机械制造业现状 新中国成立以来,经过近半个世纪的发展,特别是改革开放20多年来,机械制造业广泛应用微电子技术,采用先进制造技术,

撰写综述性论文提纲

怎样撰写综述性论文提纲(09.7.11) 上海中医药大学中药学院陶建生本科毕业专题要求撰写论文,这是整个教育教学过程的重要环节。 1.综述性论文的含义与特点 综述性论文是作者针对某一方面的专题,对某一时期内某一学科,某一专业或技术的研究成果、发展水平以及科技动态等信息资料进行搜集、整理、选择、提炼,并做出综合性介绍和阐述的实用文体。 一般综述性论文可以是述而不评,即只对文献的观点、数据、事实等作客观的分析和介绍,在文章中不加作者本人的见解和评论,作者的倾向性只能潜在地反映在对他人的观点、材料的取舍和引用上。 2. 综述性论文的作用 2.1综述性论文可为科研人员研究课题提供有价值的依据 2.2综述性论文能帮助人们有效地进行知识更新 2.3 综述性论文后所附的参考书目可为读者提供已确定课题的参考文献线索 2.4撰写综述性论文能培养收集材料、综合分析的能力。 3.综述性论文的类型 根据写作的目的,通常可分以下4种: ①简介式综述:按内容特点分别综合介绍原文献所论述的事实、数据、论点等,一般不加评述。 ②动态性综述:就是对某一领域或某一专题的发展动态,按照其自身的发展阶段,由远及近地介绍其主要进展。 ③成就性综述:就是将有关文献汇集分类,把某一方面或某一项目有关的

各种内容从原始文献中摘出,不管时序先后,分门别类地进行叙述。 ④争鸣性综述:就是对某一领域或某一专题学术观点上存在的分歧,进行分类归纳和综合,按不同见解分别叙述。 根据写作的形式,通常可分以下3种: ①专题性综述这类综述的目的是对一定时期内围绕某一专题的论文加以汇集和解释。 ②回顾性综述主要是分析某一课题的发展概况,可按年代顺序进行组织。 ③现状综述这是较常见的科技综述类型,其主要目的是对某一发展领域的新知识、新情况迅速进行收集、整理而写成的综述。 4.综述性论文的结构 综述性论文基本由前言(引言)、正文、结论和参考文献四大部分组成。 4.1 前言(引言):简要介绍所综述的课题,研究目的及意义。 4.2 正文:是综述的主体部分,其写法多样,没有固定的格式。可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述。 4.3 结论:结论是综述的结束语。一般包括研究的结论,本课题研究的意义,存在的分歧,有待解决的问题和发展趋势等,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解。。 4.4 参考文献:注明作者所引用的资料。 5.综述性论文的写作步骤 5.1 选题这是文献综述的关键,选题要有明确的目的,一般选题都是近年进展较大而切合实际将要的课题。文献以近3—5年学术性期刊的论文为主。 5.2收集和阅读文献主题确定后,就要有针对性地广泛收集文献资料,

机器视觉的辅助驾驶系统的视频中行人检测跟踪讲解

机器视觉的辅助驾驶系统的视频中行人 实时检测识别研究文献综述 1机器视觉发展 国外机器视觉发展的起点难以准确考证,其大致的发展历程是:20世纪50年代提出机器视觉概念,20世纪70年代真正开始发展,20世纪80年代进入发展正轨,20世纪90年代发展趋于成熟,20世纪90年代后高速发展。在机器视觉发展的历程中,有3个明显的标志点,一是机器视觉最先的应用来自“机器人”的研制,也就是说,机器视觉首先是在机器人的研究中发展起来的;二是20世纪70年代CCD图像传感器的出现,CCD摄像机替代硅靶摄像是机器视觉发展历程中的一个重要转折点;三是20世纪80年代CPU、DSP等图像处理硬件技术的飞速进步,为机器视觉飞速发展提供了基础条件。 国内机器视觉发展的大致历程:真正开始起步是20世纪80年代,20世纪90年代进入发展期,加速发展则是近几年的事情。中国正在成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一,其中最主要的原因是中国已经成为全球的加工中心,许许多多先进生产线己经或正在迁移至中国,伴随这些先进生产线的迁移,许多具有国际先进水平的机器视觉系统也进入中国。对这些机器视觉系统的维护和提升而产生的市场需求也将国际机器视觉企业吸引而至,国内的机器视觉企业在与国际机器视觉企业的学习与竞争中不断成长。 未来机器视觉的发展将呈现下列趋势: (1)技术方面的趋势是数字化、实时化、智能化 图像采集与传输的数字化是机器视觉在技术方面发展的必然趋势。更多的数字摄像机,更宽的图像数据传输带宽,更高的图像处理速度,以及更先进的图像处理算法将会推出,将会得到更广泛的应用。这样的技术发展趋势将使机器视觉系统向着实时性更好和智能程度更高的方向不断发展。 (2)产品方面:智能摄像机将会占据市场主要地位 智能摄像机具有体积小、价格低、使用安装方便、用户二次开发周期短的优点,非常适合生产线安装使用,越来越受到用户的青睐,智能摄像机所采用的许多部件与技术都来自IT行业,其价格会不断降低,逐渐会为最终用户所接受。因此,

机械工程概论结课论文

机械工程发展与展望姓名:罗欢 班级:机自卓工班 学号:120101040022 日期:2012.12.10 指导老师:贲红艳

摘要:我国机械工程研究领域近年来取得了一系列突出进展和原创性成果,为我国机械工程和经济建设提供了大批新理论、新技术和新方法,在国内外产生了重要影响,有的领域已在国际学术界占有一席之地。虽然如此,我国机械工程科学在国际上总体还处于落后地位。未来制造业发展总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化。制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、高效精确化、智能集成化及制造极端化。 关键词:机械学科重大成果发展趋势发展策略 前言 21世纪人类社会主要面临四大问题:气候变暖、资源枯竭、人口增加、环境恶化。随着时间的推移,这些问题将变得越来越严峻而不可逾越。人们将会发现:生态的保护可能比经济更为重要。中国将成为世界最大能源消耗国。20年后,由于石油、煤的枯竭,核能、太阳能、地热能、风力能、水力能的利用占整体能源的比重将会大增。 未来制造仍然是创造人类文明财富、促进人类进步的主要手段之一。制造业是国民经济的支柱产业,它与其他产业相互支撑而推动生态建设和经济增长。面对上述重大问题,制造业及其科学技术面临着严峻挑战。 由于中国将实现从“制造大国”向“制造强国”的战略转变,要实现此战略转移,关键在于制造技术及其产品的创新。制造业之间的竞争,说到底是科技的竞争。产品的创新和自主品牌的打造是中国制

造业面临的重要挑战。 如果我们能正确认识、预测和面临这些挑战,及时采取应对战略和策略,大力加强制造科技及其产品的原始创新和自主创新,中国就可成为制造强国,中国高端品牌产品将可与美日欧并驾齐驱,中国制造业将立于世界之林。

基于机器视觉的工件识别和定位文献综述

基于机器视觉的工件识别和定位文献综述 1.前言 1.1工业机器人的现状与发展趋势 机器人作为一种最典型的应用范围广、技术附加值高的数字控制装备,在现代先进生产制造业中发挥的作用越来越重要,机器人技术的发展将会对未来生产和社会发展起到强有力的推动作用。《2l 世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出,“机器人技术与信息技术一样,在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l 世纪日本产业竞争力的产业战略之一,具有非常重要的意义。” 研发工业机器人的初衷是为了使工人能够从单调重复作业、危险恶劣环境作业中解脱出来,但近些年来,工厂和企业引进工业机器人的主要目的则更多地是为了提高生产效率和保证产品质量。因为机器人的使用寿命很长,大都在10 年以上,并且可以全天后不间断的保持连续、高效地工作状态,因此被广泛应用于各行各业,主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。伴随着工业机器人研究技术的成熟和现代制造业对自动生产的需要,工业机器人越来越被广泛的应用到现代化的生产中。 现在机器人的价格相比过去已经下降很多,并且以后还会继续下降,但目前全世界范围的劳动力成本都有所上涨,个别国家和地区劳动力成本又很高,这就给工业机器人的需求提供了广阔的市场空间,工业机器人销量的保持着较快速度的增长。工业机器人在生产中主要有机器人工作单元和机器人工作生产线这两种应用方式,并且在国外,机器人工作生产线已经成为工业机器人主要的应用方式。以机器人为核心的自动化生产线适应了现代制造业多品种、少批量的柔性生产发展方向,具有广阔的市场发展前景和强劲生命力,已开发出多种面向汽车、电气机械等行业的自动化成套装备和生产线产品。在发达国家,机器人自动化生产线已经应用到了各行各业,并且已经形成一个庞大的产业链。像日本的FANUC、MOTOMAN,瑞典的ABB、德国的KUKA、意大利的COMAU 等都是国际上知名的被广泛用于自动化生产线的工业机器人。这些产品代表着当今世界工业机器人的最高水平。 我国的工业机器人前期发展比较缓慢。当将被研发列入国家有关计划后,发展速度就明显加快。特别是在每次国家的五年规划和“863”计划的重点支持下,我国机器人技术的研究取得了重大发展。在机器人基础技术和关键技术方面都取得了巨大进展,科技成果已经在实际工作中得到转化。以沈阳新松机器人为代表的国内机器人自主品牌已迅速崛起并逐步缩小与国际品牌的技术差距。 机器人涉及到多学科的交叉融合,涉及到机械、电子、计算机、通讯、控制等多个方面。在现代制造业中,伴随着工业机器人应用范围的扩大和机器人技术的发展,机器人的自动化、智能化和网络化的程度也越来越高,所能实现的功能也越来越多,性能越来越好。机器人技术的内涵已变为“灵活应用机器人技术的、具有实在动作功能的智能化系统。”目前,工业机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展,其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的开放化、PC 化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化;多传感器融合技术的实用化;工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。 1.2机器视觉在工业机器人中的应用 工业机器人是FMS(柔性加工)加工单元的主要组成部分,它的灵活性和柔性使其成为自动化物流系统中必不可少的设备,主要用于物料、工件的装卸、分捡和贮运。目前在全世界有数以百万的各种类型的工业机器人应用在机械制造、零件加工和装配及运输等领域,

综述类论文格式要求

综述类论文格式要求 一、基本内容组成及排版要求 综述性小论文写作锻炼要求字数一般在1000-1500字,文章内容应层次分明,文字简练,推理严谨。主要由以下5个主要部分组成,依次为:1. 题目; 2.作者; 3.摘要; 4.正文; 5. 参考文献; 综述一律用A4标准纸打印输出,题目用宋体小三,其他内容用宋体小四,行距为1.5倍,以力求整洁、清晰、美观。 二、参考文献格式要求 文后参考文献是论文的重要组成部分。所列出的文献,应当是作者亲自阅读或引用过的,不应转录他人文后的文献。在写资料的出处时,一定要亲自每篇核实,不要出现任何的差错。指导者与评阅者理应进行核实查对,以保证其真实、可靠。所引用的文献,应是公开刊物,内部刊物一般不引用。参考文献应按文中引用的顺序列出,列在正文之后。本着以严谨求实的科学态度撰写论文、凡学位论文中引用他人成果之处,均应详细列出有关文献的名称、作者、年份、出版单位等。特别在引用别人的科研成果时,应在引用处加以说明,严禁论文抄袭现象的发生。在正文中,应用文献资料论述某个观点时,应在所应用段落或句子的右上角,用方括弧进行角注,并用阿拉伯数字注明资料的出处。正文中每应用一次文献资料,角注时应用1,2,3……阿拉伯数字按先后次序分别排序。如:××××××[1];××××××[2];……。如应用两篇或两篇以上文献资料论述同一个观点时,应在所应用段落或句子的右上角方括弧中用以下方法注明,如:××××××[4,5];×××××[6-8]。 正文中进行角注的数字序号应与文后参考文献表中所列出的文献资料序号相对应。 如: (1)专著、论文集、学位论文、报告等 [1] 郭宏, 王熊, 刘宗林. 膜分离技术在大豆分离蛋白生产中综合利用的研究 [C].第三届全国膜和膜过程学术报告会会议论文集.北京: 高教出版社,

机械工程导论论文

机械工程导论论文 作者:南宫桃源(南宫飞狐)班级:2013机械四班 几个月以前怀着对大学生活的向往心情,我跨进了上海理工大学,可是我失望迷茫了,因为我不知道机械这个专业以后能干什么,机械这个专业的前景如何,跟我了解的竟然完全对不上,我懵了,我不知道应该怎么办……事实是我多虑了,因为不久以后我将得到一个非常全面的答案。 不久以后室友告诉我我们即将上一门叫做机械导论的课程,它会回答你的所有答案,从后面的结果来说,这个目的确实达到了,我不得不说,朱老师的课太精彩了。 那天我清楚的记得,朱老师首先从大方向上给我们介绍了什么是机械,机械是干什么的,机械的现状和趋势,“精”“极”“绿”“快”“省”,笔记本的第一页就是这个字。机械的领域涉及方方面面,至今我脑中都还能呈现“盾构”那个圆形的家伙。 机械实力是一个国家实力的见证,它代表一个国家的生活水平,制造业水平,国防水平。与该国国民的生活现状息息相关,现代生活无处不机械。卡特皮勒卡车的笨重的身影又出现了,我记得朱老师说机械主要涵盖的有“工程车”“医疗器械”“数控机床”“机器人机械”“机械手机械”“机械加工”。其中数控机床是重中之重,是生产其他东西的工具。我国的数控机床精度不够高,国际上比较有名的机床厂是德玛吉,德国的机床目前比较尖端,但是这也是发达国家制约我们发展的一个咽喉,他们的技术不给我们看,我们只能向他们买产品,价格高,严重阻碍了我国的发展。 机械涉及的范围还有很多“动态金属制建筑”将打破人们对建筑的常规认识,“交通运输设备”汽车、铁路、飞机、轮船……无一不是生活中常见的常用的。总之机械就是为可再生能源社会应用提供装备解决方案,设备向低碳化经济转化迈进,为社会创造人性化、智能化、高效化产品,为国防设备提供极端化支持。机械是国民经济的重要标志一点也不夸张。 机械制造的突破将催生社会重大经济变革。通过上面的举例有理由相信这句话并不是凭空捏造的。进一步的讲解我知道了科学理论是:基础学科与技术学科的融合,将产生全新的制造原理和技术,进一步导致重大工程技术的变革。而且这一变革将是人类文明的重大变革。最前沿的技术之一便是——生物制造-人与机械。人造系统和生命系统的融合,想想都感觉很牛,要是我有一只机械手可以像真手一样灵活的操纵,那就不得了了,工作效率将提高多少倍,加上脚趾头恐怕都不够数。 纳米信息材料的制造是一个国家机械高度的证明,高精度硅片的生产表明了一个国家机械实力。因为这些都指向同一个方向,精密仪器的制造。目前机械的研发的重点是高精度数控机床,而高精度数控机床的研发又在测量技术和自动控制系统的开发上。有个基本的开发思路:把旋转运动转化为其他运动。为此我还做了些思考,想到了螺纹和齿轮。

机器视觉文献综述

文献综述 河北科技师范学院 文献综述 题目:基于计算机视觉测量技术 姓名:张力坤 一.国内外现状 机器视觉自起步发展到现在,已有将近20年的发展历史。应该说机器视觉作为一种应用系统,其功能特点是随着工业自动化的发展而逐渐完善和发展的。 目前全球整个视觉市场总量大概在70~80亿美元,是按照每年8.8%的增长速度增长的。而在中国,这个数字目前看来似乎有些庞大,但是随着加工制造业的发展,中国对于机器视觉的需求将承上升趋势。 何谓机器视觉? 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。 机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。 正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。在中国,这种应用也在逐渐被认知,且带来最直接的反应就是国内对于机器视觉的需求将越来越多。 机器视觉在国内外的应用现状在国外,机器视觉的应用普及

如何撰写综述性论文

如何撰写综述性论文 第一部分什么是综述? 综述,其中综是综合,述,更多的不是叙述,而是评述和述评。只评述还不够,还要就观点、材料和方法进行综述。“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理,使材料更精练明确、更有逻辑层次;“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。总之,文献综述是作者对某一方面问题的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容进行评论的科学性论文。 文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文,它是科学文献的一种。 文献综述是反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的最新进展、学术见解和建议。它往往能反映出有关问题的新动态、新趋势、新水平、新原理和新技术等等。 学写综述,至少有以下好处: ①通过搜集文献资料过程,可进一步熟悉科学文献的查找方法和资料的积累方法;在查找的过程中同时也扩大了知识面; ②查找文献资料、写文献综述是科研选题及进行科研的第一步,因此学习文献综述的撰写也是为今后科研活动打基础的过程; ③通过综述的写作过程,能提高归纳、分析、综合能力,有利于独立工作能力和科研能力的提高; ④文献综述选题范围广,题目可大可小,可难可易。 第二部分综述的类型 文献综述有两种,一种是“大综述”,就一个领域的文献的总结。另一种是“小综述”。这个综述的目的主要不是为了向其他人介绍前沿,而是为了推出自己的论述和模型,是以述带论,就是说明现有的研究状况如何,缺在哪里,我准备做的贡献是什么。所以,这种综述并不强求非常全面细致,而应该侧重介绍与自己的研究直接相关的文献。 第三部分综述的写作过程和方法 怎样写文献综述?形式可大可小,看8-10篇与科研课题相关的文献,进行高度的总和、概述、分析,从概念到理论,不要出现摘要堆积;在内容上,与科研课题结合起来。写文献

基于机器视觉的产品检测技术研究文献综述

基于机器视觉的产品识别检测技术研究 摘要:机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号,传送给图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标特征,如面积、数量、位置,再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、个数、合格/不合格、标识有无等,实现自动识别功能。机器视觉的研究是从20世纪60年代中期开始70年代已形成几个重要研究分支:目标制导的图像处理、图像处理和分析的并行运算、序列图像分析和运动参量求值、视觉知识的表示、视觉系统的知识库等。 关键词:机器视觉;CCD相机;图像处理;产品检测。

引言 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断,它是一项综合技术,其中包括数字图像处理技术、控制技术、电光源照明技术、光学成像技术、传感技术、模拟与数字视频技术等,机器视觉更强调实用性,要求能够适应工业生产中恶略的环境,要有通用的工业接口。电视摄像技术的成熟与计算机技术的发展使得机器视觉研究成为可能,它作为早期人工智能的一部分,由于技术条件的限制进展缓慢。后来在随着计算机技术的快速发展,机器视觉的研究得到了迅速发展在国外,机器视觉的应用普及主要体现在半导体及电子行业,机器视觉系统在产品检测方面已经得到了广泛的应用。在中国机器视觉技术应用开始与90年代,目前国内机器视觉大多为外国品牌,不过随着机器视觉的应用,国内公司技术上已经逐渐成熟。与此同时,随着配套基础设施建设的完善,技术、资金的积累,各行各业对机器视觉技术的工业自动化、智能化需求开始广泛出现。国内高校校、研究所和企业在这个领域进行了积极探索和大胆尝试,这都将促进工业检测自动化技术向智能化发展。

机械工程导论论文

《机械工程导论》期末论文 课程名称机械工程导论 学院机械工程学院 班级WOMENBANDETONGXUE 姓名 ABCDEFGHIJK 任课教师那那个老师 成绩_____________100________________ 2015年12月

我所了解的先进制造技术 班级:机自152班姓名:李福江学号:2015040086 摘要:本文让我们了解到什么是先进的制造技术,它是何等的重要,它的发展趋势,内外先进制造技术的差距,并阐述我国先进机械制造技术的发展趋势。 关键词:先进制造技术现状特点趋势 1.引言 20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段夺取市场,倾销产品,输出资本,随着全球市场的形成,使得市场变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的体现应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。 在当今这个沸腾的环境里,我们要跟上时代的步伐,如果你掉队了,最后的结果就像泰戈尔说的那句话:“世界上最远的距离,是鱼和飞鸟的距离,一个翱翔天际;一个却深潜海底。”怎样才不掉队,应该去了解先进的东西。先进的制造技术不仅是科学技术发展的必然结果,而且也是文明和社会进步的必然要求。 我们知道,一个国家的命运,是和它所制造的东西息息相关的,制造出的先进武器,用于战争,用于生活,让国家变得富强。在这飞速变化的时代,我们要跟上时代不困难,困难的是怕我们失去斗志,在此我们应当自强、自信,不畏惧、不退缩。我们知道,一个国家的强盛,需要的是什么,需要的是每个人的素质,需要的是知识,可更需要的是先进的制造技术。

文献综述

文献综述 随着社会经济的发展,企业所面临的外部经营环境发生了明显的变化。战略管理和项目管理作为应对变化的有效手段被越来越多的企业所采用,同时,随着企业规模的扩大,项目的数量和规模急剧扩增,企业中的项目越来越多,企业在面临众多项目而资源有限的情况下,如何组织好、协调好多个项目,同时又要使其与企业战略目标一致成为亟待解决的问题。项目组合管理架起了战略管理与项目管理的桥梁,它是帮助实现项目与企业战略相结合的有效理论和工具。 1 项目组合管理理论 项目组合管理要对每一个项目进行商业价值和利益的评判,集合成项目组合的战略价值,去实现一定的组织目标和利益,项目组合不再是简单的进行多个项目的管理[1]。 项目组合管理是将一系列项目纳入到同一个组合当中,这个组合有独立的项目组合评审报告记录了各个项目的目标、成本、时限、专业技术水平、资源、风险和其他的关键因素。然后项目执行主管便能从整体上把握该组合,恰当地配置资源和调整项目,以使部门的利益回报最大化[2]。 项目组合管理是将单个项目、活动和所需资源与公司战略相联系的过程,从而确保投入的有限资源具有最高的价值和最低的风险。此外,这个过程允许贯穿整个组织的战略沟通,进而更好的选择和执行那些支持公司战略的项目和活动,同时剔除那些劣质项目[3]。 项目组合管理是对项目集进行选择、评价、策划、实施、管理的有效过程[4]。 PMI对组合管理的定义为[5]: 项目组合管理不是简单地管理多个项目,每个项目组合都需要根据自身的商业价值和公司战略来评价,并且要实现一定的商业目标或商业利益。 PMBOK2004这样定义项目组合 组织依据其具体的目标来管理项目组合。项目组合管理的目标之一

机械设计制造及其自动化专业导论论文1

摘要:机械设计制造及其自动化专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能 在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、以机械设计与制造为基础,融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科,主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法,解决现代工程领域中的复杂技术问题,以实现产品智能化的设计 与制造。运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 关键词:机械设计制造及其自动化现状职业规划 一、经济全球化背景下的机械制造业。 机械制造业指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。机械制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。21世纪初,机械制造业发展的特点是现代化高新技术的综合利用,其趋势是四化:即柔性化、敏捷化、智能化和信息化。再也不是以20世纪20~40年代发展起来的机械学科自身的成就——凸轮及其它机械为基础,采用专用机床、夹具、刀具、量具组成的流水式生产线——刚性自动化。刚性自动化的缺点是严重影响产品的更新换代,妨碍采用高新技术,产品在国际市场上缺乏竞争力。 从20世纪到21世纪,我们身边的制造业已经发生了一系列的巨大变化。以机械化、自动化为特征的传统制造业已变为融入了信息技术和高新技术的现代制造业。20世纪的制造业以技术为中心,实行专业分工,生产组织则是按功能划分的固定工作小组,企业的组织结构是金字塔型结构,采取顺序作业方式。而21世纪的制造业则以人为中心,实行模糊分工,一专多能,工作小组也已变为具有自主管理功能的“团队”,企业的组织结构已普遍采取能更加快速响应市场的“扁平型”和“网络型”,采取并行作业方式。21世纪的制造业企业的战略已不是规模经济,而是快速响应市场和技术创新,企业的质量观从符合性质量观变为满意度质量观,企业将更加重视产品和制造过程对环境的影响。企业开始重视知识产权方面的投入,从以往仅提供产品转变为提供解决问题的方案,生产方式不再是同一品种的大批量生产,而是根据客户要求进行定制生产。企业的组织模式逐步从“橄榄型”转为“哑铃型”,加强原先薄弱的研究开发和销售服务这两头,通过大规模的定制生产和网络化制造以追求自身成本的最小化和客户价值的最大化。 二、我国机械制造技术的发展现状 20 世纪90 年代初,随着CIMS 技术的大力推广应用,包括有CIMS 实验工程中心和7 个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS 的若干研究项目,诸如CIMS 软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS 总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。概括起来主要表现在以下几个方面: (一)产品结构的差距 中国机械制造业的快速发展,主要依靠技术引进和赶超型发展战略,加之中国劳动力丰富而资金相对短缺,致使机械制造业的科技开发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列,但主要是劳动密集型产品,具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少。2000 年,中国汽车生产超过200 万辆,但是关键技术都来源于国外大型汽车公司,很多关

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)

综述写作标准格式

文献综述格式 综述的书写格式比较多样化,除了题目、署名、摘要、关键词(这四部分与一般科技论文相同)以外,一般还包括前言、主体、总结和参考文献四部分,其中前三部分系综述的正文,后一部分是撰写综述的基础。 专业文献综述题目(3号黑体) 作者及指导教师(小四宋体) 摘要:××××××××××××××××××(200—300字,小四宋体)×××××××××××××××××……… 关键词:×××;××××;×××××;×××(3-5个,小四宋体) Title(3号Times New Romar) Name(小四Times New Romar) Abstract:××××××(小四Times New Romar,200—300个实词)×××××××××××××……… Key words:×××;××××;×××××;×××(3-5个,小四Times New Romar) 前言(引言):×××××(标题用小四号黑体,其它文字用小四宋体)××××××××××××××××××……… 正文:×××××(标题用小四号黑体,其它文字用小四宋体)××××××××××××××××××××××……… 结论:××××××(小四宋体)××××××××××××××××××××××××××××××××××××……… 参考文献: 1、期刊文章(文献类型标识:J) [序号]主要责任者.题名[J] .刊名,年,卷(期):起止页码. 2、专著(文献类型标识:M) [序号] 主要责任者.题名[M] .出版地:出版者,出版年:起止页码. 3、论文集(文献类型标识:C)中析出文献(文献类型标识:A) [序号] 析出文献题名[A] .论文集主要责任者(任选).论文集题名[C] .出版地:出版者,出版年:析出文献起止页码.

综述论文格式及技巧

论文格式及技巧 论文一般由题名、作者、摘要、关键词、正文、参考文献和附录等部分组成,其中部分组成(例如附录)可有可无。 1.论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。 2.目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录) 3.内容提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。 4.关键词定义:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题分析,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。(参见《汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》)。 5.论文正文(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。 〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容: a.提出问题-论点; b.分析问题-论据和论证; c.解决问题-论证方法与步骤; d.结论。

6.参考文献:一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。 7.论文装订:论文的有关部分全部抄清完了,经过检查,再没有什么问题,把它装成册,再加上封面。论文的封面要朴素大方,要写出论文的题目、学校、科系、指导教师姓名、作者姓名、完成年月日。论文的题目的作者姓名一定要写在表皮上,不要写里面的补页上。 论文种类:为了探讨和掌握论文的写作规律和特点,需要对论文进行分类。 综述型:这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上,加以介绍或评论,从而发表自己见解的一种论文。 综述,又称文献综述,英文名为review。它是利用已发表的文献资料为原始素材撰写的论文。 综述包括“综”与“述”两个方面。所谓综就是指作者必须对现有的大量素材进行归纳整理、综合分析,而使材料更加精炼、更加明确、更加层次分明、更有逻辑性。所谓述就是评述,是对所写专题的比较全面、深入、系统的论述。因而,综述是对某一专题、某一领域的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状与发展前景等方面,以作者自己的观点写成的严谨而系统的评论性、资料性科技论文。 综述反映出某一专题、某一领域在一定时期内的研究工作进展情况。可以把该专题、该领域及其分支学科的最新进展、新发现、新趋势、新水平、新原理和

机械视觉论文概述综述

绪论 机器视觉是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等多个领域的交叉学科。它不仅是人眼的延伸,更重要的是具有人脑的一部分功能。近年来,随着计算机技术尤其是多媒体技术和数字图像处理及分析理论的成熟,以及大规模集成电路的迅速发展,机器视觉技术得到了广泛的应用研究,取得了巨大的经济与社会效益。 一、机器视觉的研究背景 “作为一项关键性的自动化技术,机器视觉在发展中国家中对经济的现代化非常重要。为了在世界市场中进行竞争,发展中经济不能无限期的依赖于廉价劳动力。“ AIA市场分析员Kellett说。同样地,现代化必须实现高效率、高生产率以及高质量。这也是机器视觉的作用所在,”对机器视觉长期需求这样的趋势是发展中国家实现经济现代化的基础。因此,机器视觉对于世界经济的发展将越来越重要。” 传统地来讲,外观检查和质量控制是通过人类专家来完成的。虽然人类在很多情况下可以把这项工作做的比机器更好,但是他们的速度比机器慢,并且很快就会感觉疲倦。此外在一个行业里很难找到或者留住人类专家,他们需要接受培训,而且他们的技能需要花时间去培养。还有些情况就是检测工作往往很乏味或者很困难,甚至对那些训练有素的专家来说也是一样。某些应用中,精确的信息必须被很迅速或者重复地提取和使用(例如目标跟踪和机器人引导)。在一些环境下(例如水下检测,原子能工业,化学工业等)检测可能很困难或者很危险。在这种高要求的情况下,计算机视觉可以很有效的取代人工检测。同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以人大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。 半导体行业是最先利用机器视觉技术进行检测的行业,其他行业也随之而来。作为生产机械的OEM的设计工程师,最基本的问题就是:“我是要检测这个部件还是整个这个产品”。检测可以得到高质量的产品,但是也会有这样的事实存在:检测成本或者产品质量要求并不需要这样的检测。比如说牙签,假设每一个装有500个牙签的盒子里有一两个不合恪,大多数人都不会怎么担心。但是对于很多产品,假如前面的盒了里装的不是牙签,而是针头,试想不合格品可能会带来什么样的后果,所以产品功能性的检测都是不可缺少的,即使只是外观检测,要证明内在的品质也必须要做到无缺陷。因此,为了达到这个目的,许多OEM将机器视觉世用到他们将要卖给用户的系统中。机器视觉能够为整个系统增值,表现在三个方面:提高生产效率,提高制造过程的精确性,减少成本。 那么,对丁一个设计工程师来说,怎么样才能知道机器视觉是否适合他的系统呢?尽管最早的最基本的机器视觉系统在20世纪70年代引入,工业就将其视为主流应用。这就导致设计工程师要考虑它是否合适他们的应用,同时要考虑利用机器视觉检测的成本与其所能带来的利润。 高复杂度产品行业,比如说半导体行业和电子行业,由于它们的复杂性和小型化,从传统上推动着机器视觉市场的发展。但是如今,所有产业,包括自动化、

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