機器(qi)視(shi)覺(jue)(jue)是計(ji)算機視(shi)覺(jue)(jue)的(de)(de)(de)一個分支，工(gong)業自動(dong)化(hua)領域中的(de)(de)(de)視(shi)覺(jue)(jue)控制或視(shi)覺(jue)(jue)應用(yong)，主(zhu)要指的(de)(de)(de)是通過(guo)前端光學(xue)攝像頭，從采集到的(de)(de)(de)數字化(hua)圖像中提(ti)取(qu)相關信息，進行分析處理(li)之后(hou)，用(yong)于(yu)對生產(chan)(chan)線(xian)(xian)流(liu)程或質量的(de)(de)(de)控制，以(yi)代替重復(fu)性(xing)人工(gong)操作。目前，機器(qi)視(shi)覺(jue)(jue)在工(gong)廠(chang)生產(chan)(chan)環節中的(de)(de)(de)實際應用(yong)包括：對生產(chan)(chan)工(gong)件的(de)(de)(de)完整(zheng)性(xing)質量檢測(ce)、識別、分類、零件位(wei)置及方向(xiang)、尺寸(cun)測(ce)量、讀碼識別追溯(su)、表面/色差檢測(ce)、自動(dong)化(hua)流(liu)水(shui)線(xian)(xian)作業等(deng)等(deng)。可(ke)以(yi)說，機器(qi)視(shi)覺(jue)(jue)為(wei)流(liu)水(shui)產(chan)(chan)線(xian)(xian)、自動(dong)化(hua)設備(bei)安裝(zhuang)上了一雙“眼睛”，能(neng)(neng)夠提(ti)供全天候、高一致性(xing)、高可(ke)靠性(xing)的(de)(de)(de)檢測(ce)結果，增添了工(gong)廠(chang)生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)智能(neng)(neng)化(hua)水(shui)平，因而也(ye)成為(wei)了邁(mai)向(xiang)智能(neng)(neng)制造的(de)(de)(de)一項重要技術(shu)。
根(gen)據(ju)有關機構(gou)的統計數(shu)據(ju)顯示(shi)，在2019年(nian)，全球用于(yu)工業自動(dong)化(hua)領域的機器(qi)視(shi)覺技術的市(shi)場規模(mo)達53.7億美元左右，預計到2023年(nian)將達122．9億美元，年(nian)復合增(zeng)長(chang)率高達21%，市(shi)場潛力巨大。
從(cong)整(zheng)體(ti)供(gong)應(ying)鏈來看，參與機(ji)器視覺系統開(kai)(kai)(kai)發(fa)的(de)廠商(shang)大致上(shang)可以(yi)分為上(shang)游(you)底層開(kai)(kai)(kai)發(fa)商(shang)，含核心零部件和軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)件開(kai)(kai)(kai)發(fa)商(shang)；中游(you)從(cong)事二(er)次開(kai)(kai)(kai)發(fa)的(de)設備集成和軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)件服務商(shang)；以(yi)及下游(you)所面(mian)對的(de)各(ge)類(lei)(lei)機(ji)器視覺應(ying)用(yong)廠商(shang)。其中，核心零部件及軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)件供(gong)應(ying)商(shang)主要包括光源、鏡(jing)頭、工業相(xiang)機(ji)、圖(tu)像(xiang)采集卡(ka)、圖(tu)像(xiang)處理軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)件等(deng)(deng)(deng)類(lei)(lei)型廠商(shang)，而在整(zheng)個成本構成中，零部件及軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)件開(kai)(kai)(kai)發(fa)的(de)費用(yong)基本上(shang)占了約80%的(de)比例，可謂是重中之重。光源供(gong)應(ying)商(shang)有(you)OPT奧普(pu)特、銳視光電等(deng)(deng)(deng)；工業相(xiang)機(ji)的(de)主要品牌有(you)Basler、堡盟、DALSA、Point Grey、Images Source等(deng)(deng)(deng)；市場上(shang)較知名的(de)圖(tu)像(xiang)軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)件包有(you)Halcon（MVtec）、VisionPro（康耐(nai)視）、免費開(kai)(kai)(kai)源庫Opencv、MIL（Matrox）等(deng)(deng)(deng)；運動控制(zhi)卡(ka)供(gong)應(ying)商(shang)有(you)固高、雷賽、研華等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。
目(mu)前機(ji)(ji)器視覺(jue)在工業控(kong)(kong)(kong)制(zhi)領(ling)域大多屬于(yu)二次開發層面，形式主要(yao)包括系統集成(cheng)以(yi)及組裝(zhuang)生(sheng)產(chan)(chan)自(zi)動化專機(ji)(ji)等等，要(yao)求開發商能(neng)夠掌握不同生(sheng)產(chan)(chan)制(zhi)造環(huan)境(jing)中的Know-How技術，設計(ji)出有針對性的產(chan)(chan)品(pin)或集成(cheng)方案(an)，視覺(jue)點(dian)膠控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、視覺(jue)螺絲機(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、視覺(jue)定位+飛拍、視覺(jue)檢測等電子產(chan)(chan)品(pin)后段制(zhi)造流程(cheng)都是現在市場上(shang)的開發熱點(dian)。大部分廠商采用的都是“軟件平(ping)臺+視覺(jue)開發包”的開發模式，開發包基于(yu)軟件平(ping)臺對常用各種(zhong)圖像(xiang)處理算(suan)法(fa)進(jin)行(xing)封裝(zhuang)，軟件工程(cheng)師可直(zhi)接調用封裝(zhuang)好的算(suan)法(fa)，實現各種(zhong)復(fu)雜的圖像(xiang)處理和分析功能(neng)，大幅降(jiang)低了二次開發的難度和工作量。
圖1 機(ji)器(qi)視覺產業供應(ying)鏈組成
圖2 工業(ye)自(zi)動化領域機器視覺應(ying)用(yong)分析（資料(liao)來源：智研咨詢）
視覺應用的三大層面難題
但(dan)就實際(ji)應用而言(yan)，在目前機器視覺(jue)+運動控制方案的(de)(de)(de)實施過程(cheng)中，各(ge)種“門檻(jian)”依然較高(gao)，問題主要來(lai)自于三個方面：一(yi)是(shi)，對于大(da)部分技(ji)術(shu)開發工程(cheng)師來(lai)說，機器視覺(jue)技(ji)術(shu)是(shi)一(yi)個全新的(de)(de)(de)領域，要學習(xi)一(yi)種新的(de)(de)(de)編程(cheng)語言(yan)（如(ru)C++）存在一(yi)定的(de)(de)(de)難度，需要花費大(da)量的(de)(de)(de)時間和精力(li)，加(jia)上視覺(jue)項目一(yi)般都是(shi)非(fei)(fei)標的(de)(de)(de)，開發者的(de)(de)(de)經驗(yan)非(fei)(fei)常重要，普通電(dian)氣工程(cheng)師要想快速(su)掌(zhang)握機器視覺(jue)應用的(de)(de)(de)編程(cheng)和調試，絕非(fei)(fei)易事。
其次，對于(yu)設備制(zhi)造商而(er)言(yan)，為了(le)提高(gao)工廠的(de)生產效率(lv)，制(zhi)造業產線升級的(de)需求迫切，機(ji)器(qi)視(shi)覺(jue)的(de)應(ying)用已經(jing)成(cheng)為其中的(de)一個重點，但機(ji)器(qi)視(shi)覺(jue)的(de)硬件(jian)投(tou)資(zi)成(cheng)本一直居高(gao)不下，令他們望而(er)卻(que)步；除了(le)硬件(jian)投(tou)入之(zhi)外，往往后(hou)期(qi)還需要高(gao)薪(xin)聘請視(shi)覺(jue)工程師對買回來的(de)視(shi)覺(jue)系統進行開發和維護，這(zhe)無疑又加重了(le)工廠的(de)人(ren)力成(cheng)本。如(ru)何能夠有效地控制(zhi)投(tou)資(zi)成(cheng)本，是他們的(de)主要訴求點，例如(ru)是否可(ke)以既經(jing)濟又方便地在現有設備系統的(de)基(ji)礎上添加機(ji)器(qi)視(shi)覺(jue)功能等。
另外，對于(yu)終端(duan)用(yong)戶來說，在(zai)使用(yong)機器(qi)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的過(guo)程中會發現(xian)，機器(qi)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)和(he)(he)自動化控(kong)(kong)制（流程控(kong)(kong)制、工(gong)藝控(kong)(kong)制等(deng)(deng)）往(wang)往(wang)分屬于(yu)兩套(tao)不同(tong)的系統(tong)之(zhi)中，兩者之(zhi)間常常可能會由于(yu)通訊等(deng)(deng)多種因素而導致整個系統(tong)的不穩(wen)(wen)定（如出(chu)現(xian)停機、停線等(deng)(deng)狀況）。尤其是在(zai)當(dang)前(qian)多品種、小(xiao)批(pi)量、柔(rou)性化的生(sheng)產(chan)(chan)模式下，產(chan)(chan)線的頻繁更換，增(zeng)加了(le)(le)對機器(qi)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系統(tong)流程的修改(gai)和(he)(he)調(diao)試時(shi)(shi)間，從而大(da)(da)大(da)(da)影響了(le)(le)工(gong)廠產(chan)(chan)能，因此，如何(he)讓設備在(zai)生(sheng)產(chan)(chan)中更加穩(wen)(wen)定，同(tong)時(shi)(shi)操作也更為便捷，能夠滿(man)足產(chan)(chan)線快速調(diao)整和(he)(he)切換的需(xu)要(yao)，是機器(qi)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)技(ji)(ji)術(shu)(shu)開發的一個課題。
機器視覺與運動控制的無縫集成
一(yi)(yi)(yi)般來說，機(ji)器(qi)(qi)視覺(jue)(jue)(jue)+運動控制(zhi)應用(yong)大(da)多數(shu)硬件(jian)架構都是采用(yong)一(yi)(yi)(yi)臺控制(zhi)器(qi)(qi)，通過(guo)外部(bu)連接視覺(jue)(jue)(jue)系統及產線上各個(ge)部(bu)位的(de)工(gong)業智(zhi)能(neng)相機(ji)及光源，視覺(jue)(jue)(jue)信號通過(guo)線纜(lan)和串口(kou)被傳輸(shu)到(dao)控制(zhi)器(qi)(qi)中(zhong)。在(zai)(zai)內(nei)部(bu)軟件(jian)框架中(zhong)，以常見的(de)計(ji)算機(ji)視覺(jue)(jue)(jue)為例，視覺(jue)(jue)(jue)程序一(yi)(yi)(yi)般位于(yu)Windows系統中(zhong)的(de)非實(shi)(shi)時(shi)用(yong)戶模(mo)式(shi)(shi)中(zhong)，進行代碼分析和算法處理(li)；而(er)PLC工(gong)藝流程控制(zhi)則多位于(yu)實(shi)(shi)時(shi)內(nei)核(he)模(mo)式(shi)(shi)之(zhi)中(zhong)。由于(yu)非實(shi)(shi)時(shi)用(yong)戶模(mo)式(shi)(shi)的(de)任務(wu)執行機(ji)制(zhi)采用(yong)的(de)是優先級別，因此當CPU的(de)負荷過(guo)高、內(nei)存過(guo)大(da)、處理(li)流程過(guo)多時(shi)，就(jiu)可能(neng)會(hui)出現卡頓的(de)現象，使得(de)在(zai)(zai)非實(shi)(shi)時(shi)用(yong)戶模(mo)式(shi)(shi)下的(de)機(ji)器(qi)(qi)視覺(jue)(jue)(jue)在(zai)(zai)完成同一(yi)(yi)(yi)檢測任務(wu)時(shi)最終(zhong)所需(xu)要花(hua)費(fei)的(de)時(shi)間卻不一(yi)(yi)(yi)樣(yang)，導致(zhi)減慢生(sheng)產節拍(pai)，影響生(sheng)產效率(lv)。
為了解決這(zhe)一(yi)難(nan)題(ti)，針對機(ji)器(qi)(qi)視(shi)覺(jue)(jue)應(ying)用，倍福開發的(de)(de)TwinCAT Vision機(ji)器(qi)(qi)視(shi)覺(jue)(jue)解決方案將視(shi)覺(jue)(jue)技術(shu)(shu)集成在其(qi)TwinCAT統一(yi)的(de)(de)通用化控(kong)制技術(shu)(shu)平(ping)(ping)臺上(shang)，其(qi)中的(de)(de)圖像處理(li)功(gong)能被添加到(dao)整合了PLC、運動控(kong)制、機(ji)器(qi)(qi)人(ren)、高端(duan)測量(liang)技術(shu)(shu)、物聯網(wang)及HMI的(de)(de)通用控(kong)制平(ping)(ping)臺TwinCAT軟件之中，通過這(zhe)個統一(yi)的(de)(de)軟件平(ping)(ping)臺，來(lai)完(wan)成工(gong)廠所(suo)有的(de)(de)控(kong)制任務。
與(yu)傳統的(de)(de)(de)視(shi)覺(jue)(jue)(jue)應(ying)用(yong)(yong)方式相(xiang)比，倍(bei)福TwinCATV ision同樣在(zai)一(yi)臺控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)上(shang)(shang)，除了(le)集成(cheng)運動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、I/O控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、PLC控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)之外，外部(bu)工業相(xiang)機(ji)被直接接入控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)中的(de)(de)(de)機(ji)器(qi)(qi)視(shi)覺(jue)(jue)(jue)模塊(kuai)中，在(zai)內(nei)部(bu)軟件架構上(shang)(shang)，TwinCAT Vision將采集的(de)(de)(de)圖像(xiang)信(xin)號通(tong)過GigE相(xiang)機(ji)驅(qu)動(dong)，傳遞到實時(shi)(shi)(shi)(shi)內(nei)核模式下的(de)(de)(de)PLC機(ji)器(qi)(qi)視(shi)覺(jue)(jue)(jue)與(yu)工藝流程控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統中，以“時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)片”的(de)(de)(de)方式進(jin)行精(jing)準運行，與(yu)圖像(xiang)處(chu)理(li)相(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)所(suo)(suo)有控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)功能都可以在(zai)運行時(shi)(shi)(shi)(shi)系統中精(jing)確(que)實時(shi)(shi)(shi)(shi)同步，從而消除了(le)延(yan)遲，實時(shi)(shi)(shi)(shi)執行圖像(xiang)處(chu)理(li)算法。這種方案(an)的(de)(de)(de)優(you)勢是，一(yi)臺控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)完成(cheng)所(suo)(suo)有的(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)任(ren)務，降低硬件成(cheng)本，簡化(hua)系統；實時(shi)(shi)(shi)(shi)系統運行視(shi)覺(jue)(jue)(jue)任(ren)務，保證每一(yi)次執行響應(ying)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)足(zu)夠穩定，加(jia)快生產(chan)節拍，提高工廠產(chan)能；任(ren)務內(nei)存間(jian)共享數據，多任(ren)務配合（如視(shi)覺(jue)(jue)(jue)+運動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、機(ji)器(qi)(qi)臂/人(ren)等）更高效(xiao)方便；在(zai)倍(bei)福TwinCAT平臺上(shang)(shang)，只需要用(yong)(yong)到基于IEC編程語(yu)言（ST/LD等），且可延(yan)續原(yuan)先(xian)PLC編程技巧和習慣(guan)，縮短了(le)開發周(zhou)期，降低了(le)人(ren)力成(cheng)本，同時(shi)(shi)(shi)(shi)還可運用(yong)(yong)倍(bei)福已(yi)經(jing)集成(cheng)好的(de)(de)(de)視(shi)覺(jue)(jue)(jue)功能塊(kuai)進(jin)行代碼開發，為技術人(ren)員帶(dai)來(lai)了(le)便利。
底層芯片技術、算法庫是核心
工業生產對機(ji)器視(shi)覺(jue)的運算速(su)度和準(zhun)確(que)度要(yao)求(qiu)較高(gao)，這些需(xu)要(yao)強大(da)的底層技(ji)術來做支撐，例如(ru)CPU中央(yang)處(chu)理器芯片的性能(neng)、FPGA器件(jian)并行處(chu)理多級流(liu)水線的特(te)點，以(yi)及專業視(shi)覺(jue)算法(fa)庫等(deng)等(deng)，以(yi)提(ti)高(gao)機(ji)器視(shi)覺(jue)系統(tong)的數據(ju)吞吐能(neng)力和數據(ju)處(chu)理能(neng)力。
今年5月，無(wu)(wu)錫(xi)信捷(jie)與英特爾(er)攜手，發(fa)(fa)布了全新基(ji)(ji)于英特爾(er)芯片的(de)IoT工業(ye)(ye)控制(zhi)器、智(zhi)(zhi)能(neng)相(xiang)機等(deng)多款(kuan)重(zhong)磅(bang)產(chan)品(pin)(pin)。基(ji)(ji)于英特爾(er)14nm Apollo Lake&Kaby Lake平(ping)(ping)臺，信捷(jie)推(tui)出的(de)V200|V300系列IoT工業(ye)(ye)控制(zhi)器具(ju)有強大(da)的(de)計(ji)算(suan)性能(neng)和(he)優化的(de)圖(tu)像(xiang)處理(li)能(neng)力(li)，提供(gong)多種配置選擇。S200系列智(zhi)(zhi)能(neng)相(xiang)機基(ji)(ji)于英特爾(er)Apollo Lake平(ping)(ping)臺，采用IA+FPGA架(jia)構(gou)，集圖(tu)像(xiang)采集、圖(tu)像(xiang)處理(li)和(he)外部通訊于一體，支(zhi)持130萬(wan)至1200萬(wan)像(xiang)素，與傳統方(fang)案相(xiang)比，S200系列智(zhi)(zhi)能(neng)相(xiang)機滿(man)載(zai)時最高(gao)表面(mian)溫度低于50℃，為智(zhi)(zhi)能(neng)制(zhi)造提供(gong)了安全保證(zheng)。另外，新的(de)X-SIGHT VISIONSTUDIO軟件(jian)平(ping)(ping)臺具(ju)備超過2000個處理(li)算(suan)子，包含(han)常(chang)用的(de)檢測、定位、標定、通訊、字符讀碼等(deng)，無(wu)(wu)需編寫代(dai)碼，拖拽(zhuai)組件(jian)即(ji)可(ke)完成開發(fa)(fa)，支(zhi)持多線程多任務(wu)處理(li)，并提供(gong)豐(feng)富的(de)HMI交互模(mo)塊。據(ju)悉，除了此(ci)次發(fa)(fa)布會推(tui)出的(de)產(chan)品(pin)(pin)和(he)方(fang)案以外，信捷(jie)和(he)英特爾(er)在(zai)噴涂、打(da)磨(mo)、人工智(zhi)(zhi)能(neng)識別、分揀等(deng)工業(ye)(ye)制(zhi)造領域將展開全方(fang)位的(de)合(he)作交流(liu)。
而基于FPGA器(qi)件(jian)進行機器(qi)視覺的(de)(de)(de)(de)開發，可以(yi)通過(guo)編(bian)程方(fang)便(bian)地修改其內(nei)部的(de)(de)(de)(de)邏輯功(gong)能(neng)，從(cong)而實現高速(su)的(de)(de)(de)(de)硬件(jian)計算和并行運算，是(shi)高性能(neng)嵌(qian)入式視覺系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)一(yi)種較(jiao)為方(fang)便(bian)的(de)(de)(de)(de)解決方(fang)案(an)，且功(gong)耗也較(jiao)低，是(shi)未來(lai)計算機視覺系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)一(yi)個重要發展方(fang)向。
在視(shi)覺(jue)(jue)軟(ruan)件方面，Vision Pro是康耐(nai)視(shi)開(kai)(kai)發(fa)的(de)(de)一(yi)(yi)款優(you)秀的(de)(de)計算機(ji)式(shi)視(shi)覺(jue)(jue)軟(ruan)件，特點是簡單易(yi)(yi)用，它的(de)(de)Quick Build快(kuai)速原(yuan)型設(she)計環境將高級編程的(de)(de)先(xian)進性(xing)、靈活性(xing)與易(yi)(yi)于開(kai)(kai)發(fa)性(xing)相結合(he)，協助制造廠商縮(suo)短(duan)開(kai)(kai)發(fa)周期(qi)時間(jian)。借(jie)助VisionPro，用戶(hu)可(ke)(ke)以訪問功能(neng)較強(qiang)的(de)(de)圖(tu)案匹配、斑點、卡尺、線位(wei)置、圖(tu)像(xiang)(xiang)過(guo)(guo)濾、OCR和OCV視(shi)覺(jue)(jue)工具庫，以及一(yi)(yi)維條(tiao)碼(ma)和二(er)維碼(ma)讀取(qu)，以執行(xing)各種功能(neng)，如(ru)檢(jian)測、識別(bie)和測量等(deng)(deng)，VisionPro軟(ruan)件可(ke)(ke)與廣泛(fan)的(de)(de).NET類庫和用戶(hu)控件完全集(ji)成。此外，通過(guo)(guo)API連(lian)接VisionPro ViDi這款專為工業(ye)圖(tu)像(xiang)(xiang)分析設(she)計的(de)(de)深度學習軟(ruan)件，還能(neng)進一(yi)(yi)步優(you)化(hua)為復(fu)雜檢(jian)測、元件定位(wei)、分類以及光學字符識別(bie)等(deng)(deng)應用場(chang)景(jing)。
一體化機器視覺集成方案
瞄準現有生產過程中視(shi)覺(jue)應(ying)用的“痛(tong)點”，從機(ji)器(qi)控制緊(jin)密結合的軟硬件(jian)(jian)集成方案入手(shou)，貝加萊推出的集成了鏡頭、工(gong)業相機(ji)、軟件(jian)(jian)在內的一(yi)體化視(shi)覺(jue)系統，是另一(yi)種實現方式(shi)。
這種軟硬結合(he)的(de)一體化(hua)(hua)集成(cheng)視(shi)(shi)(shi)覺(jue)系統(tong)(tong)解決了視(shi)(shi)(shi)覺(jue)檢測應用中的(de)同(tong)步性問題，首先是照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)與(yu)(yu)成(cheng)像(xiang)(xiang)的(de)同(tong)步，對(dui)于視(shi)(shi)(shi)覺(jue)而(er)言，照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)的(de)良好(hao)設(she)計構成(cheng)了視(shi)(shi)(shi)覺(jue)應用70%的(de)成(cheng)功(gong)權(quan)重，集成(cheng)化(hua)(hua)視(shi)(shi)(shi)覺(jue)方案由(you)于由(you)同(tong)一控(kong)制器控(kong)制，使得照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)的(de)LED強度(du)、頻閃(shan)和相機的(de)對(dui)焦、曝光、成(cheng)像(xiang)(xiang)過程(cheng)在極高(gao)的(de)速度(du)下(xia)實現同(tong)步，從(cong)而(er)保證了成(cheng)像(xiang)(xiang)質量；二是視(shi)(shi)(shi)覺(jue)系統(tong)(tong)與(yu)(yu)自(zi)動(dong)化(hua)(hua)系統(tong)(tong)的(de)同(tong)步，集成(cheng)視(shi)(shi)(shi)覺(jue)方案令視(shi)(shi)(shi)覺(jue)應用與(yu)(yu)機器工藝(yi)、控(kong)制無(wu)縫融合(he)，同(tong)時與(yu)(yu)貝加萊(lai)自(zi)身的(de)控(kong)制、運動(dong)控(kong)制、I/O模塊(kuai)一起，在POWERLINK架(jia)構下(xia)實現百(bai)μS級的(de)同(tong)步，令到整體系統(tong)(tong)能(neng)夠達(da)到更(geng)高(gao)的(de)精度(du)和速度(du)。
另一方面，這種(zhong)(zhong)視(shi)覺集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)方案對于現(xian)場集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)應(ying)(ying)用的(de)(de)(de)(de)開發者(zhe)非常便利，他可以(yi)不再需(xu)要了(le)解各(ge)種(zhong)(zhong)鏡頭(tou)、相機、控制器、照明(ming)、通(tong)信接口的(de)(de)(de)(de)知識，僅需(xu)使用一個產品就可以(yi)去構建(jian)各(ge)種(zhong)(zhong)視(shi)覺應(ying)(ying)用，縮短了(le)項目(mu)開發周期，大幅降(jiang)低了(le)工(gong)程(cheng)時(shi)間與(yu)成(cheng)(cheng)(cheng)本。利用貝加萊mapp技術(shu)框架提供的(de)(de)(de)(de)現(xian)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)軟件組(zu)件，通(tong)過較少的(de)(de)(de)(de)編程(cheng)就可以(yi)輕松創建(jian)機器視(shi)覺應(ying)(ying)用程(cheng)序(xu)，只需(xu)要點擊幾下即(ji)可將智能攝像(xiang)(xiang)頭(tou)捕獲的(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)(xiang)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)到(dao)mapp View HMI應(ying)(ying)用程(cheng)序(xu)中(zhong)，攝像(xiang)(xiang)頭(tou)和照明(ming)參數以(yi)及觸發條件可隨時(shi)更改，使得產品換型(xing)和其(qi)它(ta)運行(xing)時(shi)間調整(zheng)都非常容易實施。
實際上，在各種(zhong)復雜的(de)工(gong)業生產場景中，照明光源尤為(wei)重(zhong)要，它直接關系到采集(ji)圖像的(de)質量，例如圖像輪廓是(shi)(shi)否(fou)清晰(xi)、成(cheng)像特征(zheng)是(shi)(shi)否(fou)完美體現等(deng)等(deng)。為(wei)此，貝加萊的(de)集(ji)成(cheng)視覺(jue)系統還提供非(fei)常(chang)靈活(huo)的(de)光源照明管理功能(neng)，包(bao)括背(bei)景光、光帶(dai)的(de)模(mo)塊化設(she)計(ji)，可-40°至+90°電動旋轉，并(bing)且內(nei)置(zhi)了閃光控制器、支持多種(zhong)顏(yan)色、大(da)功率的(de)快速(su)響應(ying)，這(zhe)些都可以(yi)根據(ju)現場應(ying)用進行配置(zhi)，還可以(yi)實時修改曝光時間長度(du)、角度(du)、顏(yan)色等(deng)等(deng)，這(zhe)些功能(neng)讓(rang)機器視覺(jue)應(ying)用變得(de)更加靈活(huo)自如。
結語
機(ji)器視(shi)覺(jue)與(yu)(yu)運(yun)動控制(zhi)的結合(he)(he)，為工(gong)(gong)(gong)業(ye)自(zi)(zi)動化產線(xian)的升級(ji)帶(dai)來(lai)一股新活(huo)力，也越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多(duo)地(di)被應用(yong)(yong)在非接觸檢測(ce)、測(ce)量場景中，用(yong)(yong)以提高加(jia)工(gong)(gong)(gong)精度(du)、發現產品缺(que)陷(xian)、進行(xing)(xing)自(zi)(zi)動分(fen)析與(yu)(yu)決策等(deng)，因(yin)而成為了先進制(zhi)造的重要組成部(bu)分(fen)。目前來(lai)看，盡管機(ji)器視(shi)覺(jue)技(ji)術(shu)(shu)在工(gong)(gong)(gong)業(ye)自(zi)(zi)動化行(xing)(xing)業(ye)的應用(yong)(yong)牽涉到光學(xue)、電(dian)子、機(ji)械、工(gong)(gong)(gong)業(ye)軟件等(deng)多(duo)個(ge)不同門類的學(xue)科(ke)，技(ji)術(shu)(shu)難度(du)仍然(ran)較大(da)，某些特定領(ling)域(yu)的市(shi)場準入壁壘(lei)也較高；但顯而易見的是，機(ji)器視(shi)覺(jue)與(yu)(yu)運(yun)動控制(zhi)技(ji)術(shu)(shu)相結合(he)(he)，促(cu)進了工(gong)(gong)(gong)廠產線(xian)自(zi)(zi)動化水(shui)平、產品品質管控、人力成本結構等(deng)方面的優化，進而提升了企(qi)業(ye)的綜合(he)(he)競爭力。未來(lai)，融合(he)(he)邊緣計算與(yu)(yu)深(shen)度(du)學(xue)習(xi)等(deng)AI技(ji)術(shu)(shu)的機(ji)器視(shi)覺(jue)系統，將真(zhen)正為機(ji)器植入“眼(yan)睛與(yu)(yu)大(da)腦”，為邁向工(gong)(gong)(gong)業(ye)4.0時代做好準備。