機器視覺(Machine Vision,MV)是人工智能的一個重要的研究分支,工業(yè)是其重要的應用方向。機器視覺系統(tǒng)通過光學裝置和非接觸式傳感器代替人眼來做測量和判斷,將圖像處理應用于工業(yè)自動化領(lǐng)域,以提高產(chǎn)品加工精度、發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷并進行自動分析決策,廣泛應用于識別、測量、檢測和引導等場景,是先進制造業(yè)的重要組成部分。
隨著我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級進程的推進與人工智能技術(shù)水平的提升,國內(nèi)的機器視覺行業(yè)獲得了空前的發(fā)展機遇。目前,我國已經(jīng)成為全球制造業(yè)的加工中心,也是世界機器視覺發(fā)展最活躍的地區(qū)之一,應用范圍幾乎涵蓋了包括3C電子、新能源、半導體、汽車等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。2021年12月,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委員會、等八部門聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》指出:“到2025年,規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)大部分實現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡化,重點行業(yè)骨干企業(yè)初步應用智能化;到2035年,規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡化,重點行業(yè)骨干企業(yè)基本實現(xiàn)智能化�！边@意味著隨著我國工業(yè)制造領(lǐng)域的自動化和智能化程度的深入,機器視覺將得到更廣泛的發(fā)展空間。2023年2月,《關(guān)于工業(yè)和信息化部等七部門關(guān)于印發(fā)〈智能檢測裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2023—2025年)〉的通知》,提出智能檢測裝備是智能制造的核心裝備,明確機器視覺算法、圖像處理軟件等專用檢測分析軟件的開發(fā)作為基礎創(chuàng)新重點方向。
在全球范圍內(nèi)的制造產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期,我國機器視覺產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)性的發(fā)展機遇,然而,現(xiàn)階段我國機器視覺領(lǐng)域人才供需失衡,缺乏經(jīng)系統(tǒng)培養(yǎng)、具備工程實踐能力,且能熟練使用和維護機器視覺系統(tǒng)的專業(yè)人才。針對這一現(xiàn)狀,為了更好地推廣機器視覺技術(shù)的應用和滿足機器視覺新興崗位技術(shù)的需求,亟需編寫一本系統(tǒng)全面且符合產(chǎn)業(yè)需求的機器視覺技術(shù)實用教材。
本書圍繞機器視覺技術(shù)的相關(guān)應用,基于DCCKVisionPlus平臺軟件,詳細介紹了機器視覺基礎知識、數(shù)字圖像采集與保存、數(shù)字圖像處理與應用,通過典型的工程項目實現(xiàn)機器視覺系統(tǒng)的識別、檢測、測量、引導四大類應用,融合了視覺軟件的二次開發(fā)應用,并引入3D視覺、深度學習等前沿技術(shù)。
本書依據(jù)機器視覺工程項目流程來設置知識點,倡導實用性教學,有助于激發(fā)學習興趣,提高教學效率,便于初學者在短時間內(nèi)全面、系統(tǒng)地了解機器視覺技術(shù)及其應用。并貫徹“科技服務社會”的理念,以就業(yè)優(yōu)先為導向,以工程應用能力和產(chǎn)業(yè)崗位需要為出發(fā)點,引入工程案例、先進技術(shù),體現(xiàn)了“教、學、做”一體化。本書屬于新形態(tài)教材,配套豐富的數(shù)字化教學資源,可采用線上線下混合式教學方法,以及“軟件模擬+真機實操”的教學手段,助力提升教學質(zhì)量和教學效率。
本書所有項目的設計源自德創(chuàng)大量真實的機器視覺工程項目應用案例,配套的數(shù)字化教學資源可在德創(chuàng)官網(wǎng)(http://www.dcck.com.cn/kczy.php)或“視覺之家”微信小程序下載或查看。
本書由何文輝和葛大偉任主編,任勇、聶輝文、顧三鴻和沈棟慧任副主編,劉運飛任主審。參加編寫的還有趙立勇、司艷姣、吳方芳、句愛松、趙凱、王加安、曹志民、吳穎、黃冠棋、戴俊良、彭湘蓉、張常友、李鵬、孫寧、周樂樂、沙春和倪立學。全書由何文輝和葛大偉統(tǒng)稿。具體編寫分工:何文輝和葛大偉編寫第1章;顧三鴻和沈棟慧編寫第2章;周樂樂、倪立學、沙春和趙立勇編寫第3章;任勇和聶輝文編寫第4章;句愛松和趙凱編寫第5章;曹志民和吳穎編寫第6章;司艷姣和吳方芳編寫第7章;王加安和李鵬編寫第8章;黃冠棋和戴俊良編寫第9章;彭湘蓉、張常友和孫寧編寫第10章。本書編寫過程中還參考了部分行業(yè)網(wǎng)絡資料和文獻,同時得到了中國機器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、康耐視、德創(chuàng)等單位的有關(guān)領(lǐng)導、工程技術(shù)人員,以及中國計量大學、蘇州大學應用技術(shù)學院、湖南化工職業(yè)技術(shù)學院、常州工學院、蘇州城市學院、江西工程學院、無錫學院、揚州大學、南通理工學院、江蘇海洋大學等高校相關(guān)教師的鼎力支持與幫助,在此一并表示衷心的感謝!
因編者水平及時間有限,書中難免有疏漏之處,懇請讀者批評指正。任何意見和建議可反饋至E-mail:edu@dcck.com.cn。
編者機器視覺技術(shù)與應用