机器视觉在“汽车制造技术”课程中的应用*

郭 俊，杨 阳，李 磊，刘 玮，林鑫焱，蔡一正，耿龙伟，杨 跃，邵梦真

（1.盐城工学院汽车工程学院，江苏 盐城 224799；2.德创智控科技（苏州）有限公司，江苏 苏州 215128）

1 机器视觉技术概况

机器视觉就是将“眼睛”安装在机器上，让机器拥有人类的视力。不仅仅是人类的眼睛的一个简单的扩展，同时具有人类大脑处理信息的能力，可以从物体的影像中抽取信息，经过加工和理解，最后用于实际的检测和控制，其构成见图1。机器视觉具有速度快、信息量大、功能大等优点。将计算机视觉技术用于复杂的汽车制造工艺，并对其进行实时监控，是提高生产效率和稳定性的关键。

图1 机器视觉系统主要构成

2 传统“汽车制造技术”课程教学现状

传统的“汽车制造技术”课程教学模式在汽车工程专业的课程中占有很大的比重。大多数的汽车工程专业的学生，都会去汽车零部件工厂或者下属公司做技术和管理工作。因此，“汽车制造技术”课程的教学质量直接关系到毕业生的就业和职业发展。“汽车制造技术”课程本身就是一门综合类学科，主要内容包括：冲压、焊接、涂装和总装。它涵盖的知识点很多，结构也很多样，原理也很复杂，知识点间的衔接不紧密，对实际操作的要求很高，课堂上缺乏相应的实物模型。

3 机器视觉技术与传统课程教学结合

目前，随着机器视觉技术的不断发展，受其影响的领域也在不断扩大，将机器视觉技术引入到实践教学中，旨在引导学生接触到更加前沿和实用的科学技术，也为学生以后进行其他学科的研究打下基础[1]。将机器视觉与汽车制造技术相结合的方法，把一些算法移植到系统中，然后再由系统对运动装置进行控制，从而达到实际应用的目的[2]。如果按照传统的教学方式，会让学生很难理解，而且很容易陷入复杂的数学公式，从而偏离现实[3]。因此，在教学过程中，尽可能地消除那些晦涩难懂的公式，从而达到激发学生学习的目的。

4 机器视觉技术在“汽车制造技术”课程中的应用

机器视觉技术能运用在“汽车制造技术”课程的某些制造工艺中，如工件表面缺陷检测、机床工件的精准定位，实现真正将机器视觉技术应用到该课程。根据课程设计和工程实践，将该课程分为若干单元，并根据不同的单元，分别采用机器视觉技术。例如，机床工具中把机器视觉、光栅技术、计算机软硬件、自动控制技术等有机地结合在一起，使得测量精度和工作效率都得到了极大的提升[4]。将机器视觉引入到工件的识别定位中，给出相应的控制信号，实现精准识别（见图2）。工件表面缺陷基本依靠人工检测，见图3。

图2 视觉系统对工件的识别

图3 有缺陷的工件

5 结束语

机器视觉技术被广泛用于精密加工中，把用“人眼”观察升级成用“机器”观察，提升了学生学习“汽车制造技术”的兴趣，有利于培养具有高 科技创新精神的科技人才。