簡述智能工廠對機器視覺的要求

  在選擇機器視覺系統(tǒng)時，傳統(tǒng)工業(yè)智能視覺設(shè)備的優(yōu)勢是體積小、集成度高、便于開發(fā)使用;嵌入式機器視覺系統(tǒng)的優(yōu)勢則在于其配置的彈性特征，具備較高的拓展性。在智能工廠的建設(shè)過程中，對機器視覺系統(tǒng)的要求是，既要降低成本，還要滿足快速變化的視覺應(yīng)用需求。

智能工廠對機器視覺有啥需求？
性能與處理能力。如何提升產(chǎn)能，系統(tǒng)性能與處理能力(throughput)扮演著關(guān)鍵的角色。就一般機器視覺系統(tǒng)而言，高分辨率與高幀率(每秒顯示幀數(shù))就像魚與熊掌一樣，不可兼得。在一般實際的應(yīng)用中，通常是高分辨率但低幀率或低分辨率但高幀率的應(yīng)用組合。如果想要兩者兼得，惟一的出路就是使用高端CPU處理器來補足分辨率與幀率加乘出來的結(jié)果。如何以合理的成本，取得*佳的處理性能，是系統(tǒng)開發(fā)人員所關(guān)心的。
產(chǎn)線環(huán)境。工廠的環(huán)境通常是較為惡劣的，例如在飲料生產(chǎn)包裝的產(chǎn)線，系統(tǒng)可能會直接接觸到液體。而在工具機加工的環(huán)境中，則是充滿切削工件的惡劣環(huán)境。如果機器視覺系統(tǒng)必須就近配置在嚴(yán)苛的產(chǎn)線環(huán)境中，那么選擇具備防水、防塵能力的產(chǎn)品才能達到該需求。
多組生產(chǎn)工作站。在工廠環(huán)境中，一個成品的上市，從組件的制造、半成品的取放、質(zhì)量的檢驗到出貨的包裝，必須要經(jīng)過層層不同的工作站。舉例來說，CNC機臺負責(zé)組件的車削加工，通過工業(yè)機器人的取件，通過工業(yè)相機讓工件定位后，才開始進行工件的切割;完成后進入到檢測的站臺，進行缺陷檢測;過關(guān)的成品在包裝區(qū)進行出貨條形碼的掃讀。多組生產(chǎn)工作站之間，如何讓系統(tǒng)之間容易整合與溝通，是工廠是否智能化的一大關(guān)鍵。
軟件開發(fā)環(huán)境。軟件解決方案開發(fā)的難易度與整合度，是所有導(dǎo)入智能化系統(tǒng)的工程人員心中的一大擔(dān)憂，也往往是決定項目成敗的*重要因素。如何縮短開發(fā)時間，降低系統(tǒng)開發(fā)成本，是重要的關(guān)鍵。
我國機器視覺發(fā)展現(xiàn)狀
我國機器視覺行業(yè)的起步比較晚，集中度也不是很高，*開始主要是代理國外品牌。近幾年，很多的經(jīng)銷商開始自主開發(fā)產(chǎn)品，但在行業(yè)分布、渠道分銷以及成熟的自動化產(chǎn)品等方面還是和國外有一定差距。國內(nèi)機器視覺的相對成熟的自動化產(chǎn)品質(zhì)量以及技術(shù)含量偏低，市場也遠遠沒有飽和。
機器視覺企業(yè)大體可以分為層開發(fā)廠商、二次開發(fā)廠商和產(chǎn)品代理商。國內(nèi)機器視覺企業(yè)主要為國外機器視覺產(chǎn)品代理商和系統(tǒng)二次開發(fā)廠商。目前進入我國機器視覺市場的國外品牌有100多家，我國本土的企業(yè)負責(zé)銷售代理的企業(yè)有200多家，專業(yè)的系統(tǒng)集成商超過50家。我國真正的專業(yè)機器視覺底層廠商鳳毛麟角，本土機器視覺系統(tǒng)廠商和機器視覺系統(tǒng)元器件生產(chǎn)商存在缺失。
我國機器視覺的發(fā)展趨勢
工業(yè)4.0離不開智能制造，智能制造離不開機器視覺。機器視覺是實現(xiàn)工業(yè)自動化和智能化的必要手段，相當(dāng)于人類視覺在機器上的延伸。機器視覺具有高度自動化、高效率、高精度和適應(yīng)較差環(huán)境等優(yōu)點，將在我國工業(yè)自動化的實現(xiàn)過程中產(chǎn)生重要作用。
視覺圖像技術(shù)需要重點構(gòu)建四大核心能力：
第一，智能識別。海量信息快速收斂，從大量信息中找到關(guān)鍵特征，準(zhǔn)確度和可靠度是關(guān)鍵。
第二，智能測量。測量是工業(yè)的基礎(chǔ)，要求精準(zhǔn)度。
第三，智能檢測。在測量的基礎(chǔ)上，綜合分析判斷多信息多指標(biāo)，關(guān)鍵點上是基于復(fù)雜邏輯的智能化判斷。
第四，智能互聯(lián)。圖像的海量數(shù)據(jù)在多節(jié)點采集互聯(lián)，同時將人員、設(shè)備、生產(chǎn)物資、環(huán)境、工藝等等數(shù)據(jù)互聯(lián)，衍生出深度學(xué)習(xí)、智能優(yōu)化、智能預(yù)測等等創(chuàng)新能力，真正展示出工業(yè)4.0的威力。
機器視覺的相關(guān)產(chǎn)品
一個典型的工業(yè)機器視覺系統(tǒng)包括：光源、鏡頭、相機(包括CCD相機和COMS相機)、圖像處理單元(或圖像捕獲卡)、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等。
(一)機器視覺核心部件：
智能相機：黑白智能相機、線掃描智能相機、彩色智能相機、CMOS智能相機、ID讀碼器等；
板卡：黑白采集卡、圖像壓縮/解壓板卡、彩色采集卡等；
軟件包：圖像處理軟件、機器視覺工具軟件；
配件：工業(yè)相機、CMOS相機、CCD相機、面陣相機、行掃描相機、紅外相機、1394接口相機；
工業(yè)鏡頭：FA鏡頭、高分辨率鏡頭、圖像掃描鏡頭、聚光透鏡、遠心鏡頭等；
光源：LED光源、紫外照明系統(tǒng)、紅外光源、光纖照明系統(tǒng)等；
輔助產(chǎn)品：傳感器、標(biāo)定塊、光柵、墊圈、連線及連接器、電源、底板。
(二)機器視覺輔件：
圖像處理系統(tǒng)：光學(xué)文字、識別系統(tǒng)、自動化/機器人技術(shù)、紅外圖像系統(tǒng)；
機器視覺集成：字符處理和識別系統(tǒng)、自動化/機器人技術(shù)、紅外圖像系統(tǒng)、煙草、印鈔、電子組裝、質(zhì)量檢測、自動識別(OCR/OCV)、測量、智能視覺、表面檢測、印刷、包裝、復(fù)雜工業(yè)對象視覺在線、汽車制造、車牌、智能交通、生物特征識別、監(jiān)控、醫(yī)療檢測、光學(xué)檢查等系統(tǒng)。
由于機器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動處理，也易于同設(shè)計信息以及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中，人們將機器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。
但是機器視覺技術(shù)比較復(fù)雜，*大的困難在于人的視覺機制尚不清楚。人可以用內(nèi)省法描述對某一問題的解題過程，從而用計算機加以模擬。但盡管每一個正常人都是"視覺專家"，卻不可能用內(nèi)省法來描述自己的視覺過程。因此建立機器視覺系統(tǒng)是十分困難的任務(wù)。