【外星眼halcon****】要做缺陷检测，就要先了解人眼和相机的区别

要做缺陷检测就要先了解人眼和相机的区别

人类的眼睛并不像摄像机一样，十分精准地捕捉这个世界。
但因为其与大脑共同进化了上亿年，人的眼睛是一个十分有效地器官。
Michale Mauser教授在本视频中概述了眼睛与摄像机的相似处和不同点。个人觉得对于研究机器视觉的宝宝们很有帮助，机器视觉是否会向着拟人化发展呢？机器视觉大战人眼视觉，谁更胜一筹？这值得我们每一个人思考。
简单有趣的动画效果，生动形象的说明，让你在很短的时间内能摸清楚到底机器视觉的摄像头捕捉和人眼捕捉细节和画面到底有什么不同，以及不同产生的原因。非常值得研究机器视觉的你了解一下。人眼在一般物体检测的时候，有些表面的缺陷可以非常轻松的发现，但是有些机器视觉的难点在于很难像人眼一样轻松的识别物体表面存在的缺陷。但在精确性上，机器视觉又有其明显的优势，只要设定好相关的检测参数，机器视觉都能找到缺陷，并且机器不会像人眼那样，容易疲劳，容易受情绪影响检测效果。

我想大家都有这样的经验，在看一个快速旋转的圆盘的时候，转盘实际上只有黑色和白色两种颜色，人眼却能看到第三种颜色。

这是我们的眼睛在欺骗自己。摄像头却能真实的记录下来，只有两种颜色，这就说明机器视觉的摄像头在捕捉颜色的真实性方面比人眼准确，它会真实记录颜色。

颜色测试盘
人眼与机器视觉中摄像头的相同点：
两者都有用于聚光的透镜和捕捉光的传感器。这一点是一致的。

人眼与机器视觉中摄像头的不同点：
1.眼睛和摄像头聚焦方式不同
摄像机的透镜是移动去聚焦一个向它快速移动的物体的，快速对焦。

人的眼睛的晶状体会对物体形状的改变有所反应。晶状体的厚度发生变化，来适应物体的移动。

人的眼睛的晶状体会对物体形状的改变有所反应
2.眼睛和摄像头聚焦效果不同
摄像头的镜头是透明的，无色，所以可以把红蓝光都聚焦在同一个点上面。

人眼却只能将物体红光聚焦，蓝光不受聚焦，如图蓝光是虚化了。

3.眼睛和摄像头捕捉光不原理一样。
造成聚焦效果不一样这种现象主要是感光器的原理不一样。在摄像头内，感光表面只有一种平均分布于聚焦表面的感光器。一束结合了红绿蓝的光束在感光器上被过滤，造成他们有选择性的对长中短波长的光做出反应。

而我们人眼有四种感光器，常光条件包括红光、绿光、蓝光三种，以及暗光一种。人类的眼睛不需要颜色过滤器，因为人眼的感光器已经选择性的对不同波长的光做出了反应。

4.眼睛和摄像头捕捉精准度不一样。
人眼存在一个视觉盲点的区域，那里没有任何的感光器，但是我们的大脑可以填充视觉盲点的空白，也就是说我们人又能看到物体，主要是靠脑补，对了，就是脑补的画面，因此，我们也可以说其实不只是用眼睛在看物体，而是用大脑在看物体，这也是人类进化这么多年以来，一个特别先进的地方，靠视网膜和大脑的共同作用，形成了这种视觉效果，这一点是区别于摄像机的。
摄像机则会精确记录所见。
这也是为什么在人眼在一般物体检测的时候，有些表面的缺陷可以非常轻松的发现，但是有些机器视觉的难点在于很难像人眼一样轻松的识别物体表面存在的缺陷。但在精确性上，机器视觉又有其明显的优势，只要设定好相关的检测参数，机器视觉都能找到缺陷，并且机器不会像人眼那样，容易疲劳，容易受情绪影响检测效果。

正是因为人类看物体靠大脑的，所以形成了一些有趣的视觉错觉效果。
下图中间的圆形区域实际是不动的，但是我们看着它却是闪烁的。这是因为人眼大多数时间都在抖动。

中间闪烁图片效果
当我们看镜子的其他人的时候，眼睛会做出一个很大的移动，这时候，视力会短暂的消失，所以，我们经常要定睛去观看产品的缺陷，不能快速移动的去观看产品缺陷。而摄像头在移动的时候并不会存在这个问题，可以捕捉我们眼睛错过的细节，可以放大远处的物体，并且精确的记录它的所见。

镜子试验
所以这就是之前文章中提到的机器视觉传感器运用于工业生产线等高速移动的物体摄像时，效果比人眼好，不会存在捕捉不到的问题以及视觉疲劳的问题。
看下图，风中飘荡的树叶，不知道你看到的画面是否是树叶像波浪一样在起伏波动。

风中飘荡的树叶
实际这是一张完全静止的图片，非常有意思吧！你的眼睛又欺骗了你！我们之所以能看见树叶在动，是因为我们的眼球在滚动。如果你盯着一个地方看，让眼球不要滚动，树叶就停止飘荡了。
总结：人眼和摄像机有相同点和不同点，各有长处，在智能化和自动化发展越来越快的今天，科学家如果能更好的研究机器视觉和人眼视觉，机器视觉像人眼视觉那样智能，那么一定是打开人工智能一个新的篇章。机器视觉在检测精确性上已经开始超越人类自身的一些局限性了，但是机器视觉如果想要有跟好的检测效果，一定是会有向着拟人化发展的趋势。
我们还有很长的路要走。

备注：本博客经常会发一些对大家学习非常有参考价值的帖子，开阔设计机器视觉解决方案的思路和分享一些机器视觉相关的软件（Halcon，Opencv，Visionpro），硬件（工业相机，工业光源，工业镜头，工业图像采集卡）的资料，大家可以关注我以及看下我其他帖子。
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