機器視覺技術的發展趨勢
機(ji)(ji)器(qi)視覺是人工(gong)智能正在(zai)快(kuai)速發(fa)展的(de)一個分(fen)支，簡單說來，機(ji)(ji)器(qi)視覺就是用(yong)機(ji)(ji)器(qi)代替人眼來做測量和判斷。機(ji)(ji)器(qi)視覺系統是通過機(ji)(ji)器(qi)視覺產(chan)品(即圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)攝取裝(zhuang)置，分(fen)CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biao)轉(zhuan)換(huan)成圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)信號(hao)，傳送給專用(yong)的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)處理系統，得(de)到(dao)被攝目標(biao)的(de)形態信息，根(gen)(gen)據(ju)像(xiang)(xiang)(xiang)素分(fen)布和亮度、顏(yan)色等信息，轉(zhuan)變成數字化信號(hao);圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)系統對這些(xie)信號(hao)進行(xing)各種運算(suan)來抽取目標(biao)的(de)特征，進而(er)根(gen)(gen)據(ju)判別(bie)的(de)結果來控(kong)制現(xian)場的(de)設備動作。
機(ji)器視(shi)覺(jue)系(xi)統的特(te)點(dian)是提高生(sheng)產的柔性和自動化程度。在一(yi)些(xie)不適合于人(ren)工(gong)作(zuo)業的危險工(gong)作(zuo)環境或人(ren)工(gong)視(shi)覺(jue)難以(yi)滿足要求的場合，常用機(ji)器視(shi)覺(jue)來(lai)替(ti)代(dai)人(ren)工(gong)視(shi)覺(jue)。
在反恐排爆(bao)類裝備的(de)(de)研發(fa)中，通過走訪公安一線，發(fa)現目前公安領域多(duo)數排爆(bao)機(ji)器人只是采(cai)(cai)用攝像頭作(zuo)為排爆(bao)取(qu)證的(de)(de)工(gong)具，并有將攝像頭采(cai)(cai)集的(de)(de)圖像數據作(zuo)為一種排爆(bao)目標識別的(de)(de)手段(duan)。
機(ji)器視(shi)覺技(ji)術目前已經廣泛應用(yong)(yong)在機(ji)器人自主(zhu)(zhu)(zhu)導航、機(ji)器人手眼一體伺服控制等(deng)領域(yu)中(zhong)。但是在公安排爆機(ji)器人領域(yu)，機(ji)器視(shi)覺技(ji)術應用(yong)(yong)較少。多數(shu)排爆任務需要公安干(gan)警近距(ju)離進行勘察，而(er)人的(de)主(zhu)(zhu)(zhu)觀(guan)判斷往(wang)往(wang)受制于經驗和生活中(zhong)積累常識(shi)的(de)影響，會(hui)出現不客觀(guan)的(de)錯誤判斷。利(li)用(yong)(yong)機(ji)器視(shi)覺系(xi)統采集(ji)的(de)信息，能自主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)分辨不同(tong)顏色、形狀(zhuang)、深度的(de)排爆目標(biao)，同(tong)時將采集(ji)的(de)圖像與常用(yong)(yong)爆炸物專(zhuan)家庫中(zhong)的(de)信息進行比對，客觀(guan)地(di)反應目標(biao)是否(fou)為(wei)爆炸物并給(gei)出判斷結果(guo)。
機器人(ren)(ren)視(shi)覺(jue)(jue)技術(shu)的(de)研究，最初(chu)源于1967年初(chu)美國斯坦福(fu)大(da)學W.Wichman等人(ren)(ren)在(zai)一個機器人(ren)(ren)人(ren)(ren)工智能項目中，提出機器人(ren)(ren)以獲得的(de)視(shi)覺(jue)(jue)光流作為視(shi)覺(jue)(jue)反饋控(kong)制的(de)輸入信(xin)息(xi)，進行機器人(ren)(ren)的(de)閉環(huan)位(wei)置控(kong)制。
他(ta)的(de)(de)(de)思想被(bei)認為(wei)(wei)是機器(qi)(qi)人(ren)視覺(jue)技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)最初雛(chu)形，然而該研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)項目在當(dang)時并(bing)未(wei)得到足夠的(de)(de)(de)重視，主(zhu)要原因是在當(dang)時視覺(jue)采集(ji)和圖(tu)(tu)像處理系統設備相當(dang)昂貴且并(bing)未(wei)成(cheng)熟。直至1973年，當(dang)時為(wei)(wei)日本(ben)大阪大學教授的(de)(de)(de)Y.Shirai在美國麻省理工學院人(ren)工智能實(shi)驗(yan)室作訪問(wen)學者期間，與實(shi)驗(yan)室其他(ta)學者共同建(jian)立了機器(qi)(qi)人(ren)視覺(jue)控(kong)制方法(fa)的(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)模型，并(bing)首次較(jiao)成(cheng)熟地提出了視覺(jue)控(kong)制方法(fa)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)模型。但(dan)還是由于計算機圖(tu)(tu)像采集(ji)設備和圖(tu)(tu)像處理技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)限制，并(bing)未(wei)帶動機器(qi)(qi)人(ren)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)學者對(dui)視覺(jue)控(kong)制方法(fa)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)熱(re)潮。
進入 90 年(nian)代以后，特別是隨著計算(suan)(suan)機圖像(xiang)采集(ji)設備、圖像(xiang)處(chu)理技(ji)術和機器(qi)(qi)人(ren)(ren)控(kong)制技(ji)術的(de)(de)(de)革新和發展，機器(qi)(qi)人(ren)(ren)視覺(jue)(jue)控(kong)制算(suan)(suan)法(fa)獲得了(le)更深入的(de)(de)(de)關(guan)注(zhu)和研究。以B.Espiau等人(ren)(ren)于(yu)1992年(nian)提出(chu)的(de)(de)(de)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)視覺(jue)(jue)控(kong)制算(suan)(suan)法(fa)為起點，機器(qi)(qi)人(ren)(ren)視覺(jue)(jue)控(kong)制算(suan)(suan)法(fa)的(de)(de)(de)研究又一次受(shou)到了(le)極大的(de)(de)(de)關(guan)注(zhu)。
我國(guo)在機器視覺的研(yan)究方(fang)(fang)面起步較(jiao)晚，國(guo)防科技(ji)大(da)(da)學(xue)、哈爾濱工(gong)業大(da)(da)學(xue)是國(guo)內研(yan)究機器視覺起步較(jiao)早(zao)的單位。近年來(lai)，清華大(da)(da)學(xue)、上海交(jiao)通大(da)(da)學(xue)、上海大(da)(da)學(xue)、中科院沈(shen)陽自動化所(suo)等都(dou)在開展這方(fang)(fang)面的研(yan)究，并已取(qu)得(de)階段性(xing)的成果(guo)。從作業任務來(lai)看(kan)，到目前為(wei)止，在工(gong)業機器人領(ling)域，機器人視覺技(ji)術已有了許多成功的應用(yong)例子，如裝配、焊接、搬運(yun)、郵件分檢，軌線(xian)跟蹤等。在警用(yong)排爆機器人的爆炸物處置的領(ling)域，應用(yong)尚(shang)比較(jiao)少。（轉(zhuan)自太平(ping)洋安(an)防）