“機器視覺”，即采用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺係統是指通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)把圖像抓取到，然後將該圖像傳送至處理單元，通過數字化處理，根據像素分布和亮度、顏色等信息，來進行尺寸、形狀、顏色等的判別，進而根據判別的結果來控製現場的設備動作。
在現實生活中，現代工業自動化生產過程中涉及到各種各樣的檢驗、生產監視和零件識別應用，例如汽車零配件批量加工的尺寸檢查和自動裝配的完整性檢查、電子裝配線的元件自動定位等。這種帶有高度重複性和智能性的工作是由肉眼來完成的，但在某些特殊情況下，如對微小尺寸的精確快速測量、形狀匹配以及顏色辨識等，依靠肉眼根本無法連續穩定地進行，其它物理量傳感器也難以勝任。人們開始考慮用CCD照相機抓取圖像後送入計算機或專用的圖像處理模塊，通過數字化處理，根據像素分布和亮度、顏色等信息來進行尺寸、形狀、顏色等的判別。這種方法是把計算機處理的快速性、可重複性與肉眼視覺的高度智能化和抽象能力相結合，由此產生了機器視覺檢測技術的概念。
視覺檢測技術是建立在計算機視覺研究基礎上的一門新興測試技術。與計算機視覺研究的視覺模式識別、視覺理解等內容不同，視覺檢測技術重點研究的是物體的幾何尺寸及物體的位置測量，如轎車白車身三維尺寸的測量、模具等三維麵形的快速測量、大型工件同軸度測量以及共麵性測量等，它可以廣泛應用於在線測量、逆向工程等主動、實時測量過程。視覺檢測技術在國外發展很快，早在20世紀80年代，美國國家標準局就曾預計未來90％的檢測任務將由視覺檢測係統來完成。因此僅在80年代，美國就有100多家公司躋身於視覺檢測係統的經營市場，可見視覺檢測係統確實很有發展前途。在近幾屆北京國際機床展覽會上已經見到國外企業展出的應用視覺檢測技術研製的先進儀器，如流動式光學三坐標測量機、高速高精度數字化掃描係統、非接觸式光學三坐標測量機等。
機器視覺技術檢測係統在檢測方麵的應用：
（1）大型工件平行度、垂直度測量采用激光掃描與CCD探測係統的大型工件平行度、垂直度測量儀，它是以穩定的準直激光束為測量基線，配以回轉軸係，旋轉五角標棱鏡掃出互相平行或垂直的基準平麵，並將其與被測大型工件的各麵進行比較。在加工或安裝大型工件時，可用該認錯器測量麵間平行度及垂直度。
（2）熱軋螺紋鋼幾何參數在線動態檢測係統，該係統以頻閃光作為照明光源，利用麵陣和線陣CCD作為螺紋鋼外形輪廓尺寸的探測器件，實現熱軋螺紋鋼幾何參數在線測量的動態檢測。
（3）軸承狀態實時監控，采用視覺技術實時監控軸承的負載和溫度變化，消除過載和過熱的危險。該技術將傳統的通過測量滾珠表麵來保證加工質量和安全操作的被動式測量變為主動監控。
（4）基於機器視覺的儀表板總成智能集成測試係統，汽車儀表板總成上安裝有速度裏程表、水溫表、汽油表、電流表、信號報警燈等，其生產批量大，出廠前需要進行一次質量終檢。檢測項目包括速度表等五個儀表指針的指示誤差，24個信號報警燈和若幹照明燈是否損壞或漏裝等。通常采用人工目測方法檢查，但誤差大、可靠性差，不能滿足自動化生產的需要。機器視覺檢測技術的智能集成測試係統改變了這種現狀，實現了對儀表板總成智能化、全自動、高精度、快速度的質量檢測，克服了人工檢測所造成的各種誤差，大大提高了檢測的效率和可靠性。
（5）金屬板表麵自動探傷係統，在對表麵質量要求很高的特殊大型金屬板進行檢測時，原始的檢測方法是采用人工目視或用百分表加探針進行檢測，該方法不僅易受主觀因素的影響，而且可能給被測表麵帶來新的劃傷。金屬板表麵自動探傷係統利用機器視覺檢測技術對金屬表麵缺陷進行自動檢查，可在生產過程中高速、準確地進行檢測，同時由於該係統采用非接觸式測量，避免了產生新劃傷的可能。該係統采用激光器作為光源，通過針孔濾波器濾除激光束周圍的雜散光，采用擴束鏡和準直鏡使激光束變為平行光並以45度的入射角均勻照射在被測金屬板表麵上。金屬板放在檢驗台上，檢驗台可在x、y、z三個方向上移動，攝像機采用TCD142D型2048線陣CCD，鏡頭采用普通照相機鏡頭，CCD接口電路采用單片機係統。PC主機主要完成圖像預處理及缺陷的分類或劃痕的深度運算等，並可將檢測到的缺陷或劃痕圖像在顯示器上顯示。CCD接口電路和PC機之間通過RS.232口進行雙向通訊，構成人機交互式數據采集與處理。該係統主要利用線陣CCD的自掃描特性與被檢鋼板在x方向的移動相結合，提取金屬板表麵的三維圖像信息。
（6）汽車車身輪廓尺寸精度檢測係統，英國ROVER汽車公司800係列汽車車身輪廓尺寸精度的100％在線檢測，是機器視覺係統用於l3l工業檢測中的一個典型實例。該係統由62個測量單元組成，每個測量單元包括一台激光器和一個CCD攝像機，用以檢測車身外殼上288個測量點；汽車車身置於測量框架下，通過軟件校準車身的精確位置。每個激光器、攝像機單元均在離線狀態下經過校準，同時還有一個在離線狀態下用三坐標測量機校準過的校準裝置用以對攝像機進行在線校準；檢測係統以每40秒檢測一個車身的速度，可檢測三種類型的車身；係統將檢測結果與從CAD模型中提取出來的合格尺寸相比較，測量精度為±0.1mm。ROVER公司的質量檢測人員用該係統來判別關鍵部分的尺寸一致性，如車身整體外型、車門、玻璃窗口等。檢測實踐證明，該係統可成功進行800係列汽車車身輪廓尺寸精度的在線檢測，並將用於檢測ROVER公司其它係列的車身輪廓尺寸精度。
（7）奧迪白車身表麵質量檢測係統，奧迪公司最近研製成功了一種能夠對白車身表麵缺陷進行全自動檢測的係統，取名為“智能控製白車身表麵質量檢測係統”。該檢測係統綜合采用了投影光柵直接相位采集、高速數字圖象處理、表麵缺陷圖象模式自動識別、智能化質量判斷、自適應係統學習技術、高速數字信息網絡、鬆散化自調節軟硬件結構以及機器人係統控製技術，可以在傳動速度為5m/min的生產線上，對焊裝完畢的白車身進行100％的在線檢測。整車檢驗時間為1分20秒。通過自動測試與分析，將過去靠肉眼無法分辨的表麵缺陷直接標記在車身上，使白車身進入噴漆工序之前即可對缺陷處進行打磨，節省了表麵噴塗過程中的打磨工序，既節約了大量製造成本，同時又提高了車身的表麵質量。
此外，在許多其它方法難以檢測的場合，利用機器視覺係統可以有效地實現。機器視覺的應用正越來越多地代替人去完成許多工作，這無疑在很大程度上提高了生產自動化水平和檢測係統的智能水平。
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