機(jī)器視覺系統(tǒng)集成發(fā)展的現(xiàn)狀和前景

機(jī)器視覺系統(tǒng)集成是一門學(xué)科，隨著新成像技術(shù)的不斷發(fā)展，這門學(xué)科的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁

自從35年前廣泛使用的商業(yè)組件被引入以來(lái)，熟練地將機(jī)器視覺集成到自動(dòng)化應(yīng)用程序中一直是該技術(shù)成功的關(guān)鍵因素。近年來(lái)，機(jī)器視覺行業(yè)在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的增長(zhǎng)，零部件在3D制導(dǎo)與計(jì)量、光譜圖像分析、高速檢測(cè)、深度學(xué)習(xí)等前沿應(yīng)用領(lǐng)域的可用性和能力不斷增強(qiáng)。在為工業(yè)用戶提供成功和可靠的機(jī)器視覺系統(tǒng)解決方案方面，稱職的機(jī)器視覺集成商——無(wú)論是集成公司還是工程團(tuán)隊(duì)中的個(gè)人——比以往任何時(shí)候都扮演著重要的角色。

集成與易用性

首先要了解機(jī)器視覺集成任務(wù)和業(yè)務(wù)的主要目的。也就是說(shuō)，減輕最終用戶的應(yīng)用程序風(fēng)險(xiǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，機(jī)器視覺技術(shù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)還沒有像PLC、運(yùn)動(dòng)控制甚至機(jī)器人技術(shù)那樣被整個(gè)工業(yè)工程界廣泛理解。聘請(qǐng)具有機(jī)器視覺技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的集成商，從根本上有助于確保項(xiàng)目的最終成功和可靠性。

不過，對(duì)不需要集成的機(jī)器視覺系統(tǒng)的需求肯定很高。機(jī)器視覺應(yīng)用的易用性一直是用戶的痛點(diǎn)，也是市場(chǎng)上組件和軟件制造商的目標(biāo)。在20世紀(jì)80年代中期，許多機(jī)器視覺組件開始出現(xiàn)，它們不需要低級(jí)編程，并且具有用戶界面，這使得工具的配置更加容易。20世紀(jì)90年代智能相機(jī)技術(shù)的爆炸式發(fā)展鞏固了機(jī)器視覺的易用性。其結(jié)果是:許多要求較低的機(jī)器視覺應(yīng)用程序可以使用只需要很少配置甚至不需要配置的組件來(lái)解決。最近發(fā)布或引入了一些新組件，聲稱可以消除某些應(yīng)用程序的機(jī)器視覺任務(wù)的粗略配置。

盡管如此，機(jī)器視覺集成業(yè)務(wù)已經(jīng)蓬勃發(fā)展。隨著機(jī)器視覺組件行業(yè)最近以創(chuàng)紀(jì)錄的水平增長(zhǎng)，機(jī)器視覺集成行業(yè)似乎也出現(xiàn)了顯著增長(zhǎng)(不過，有趣的是，由于市場(chǎng)上很少收集到機(jī)器視覺集成方面的硬數(shù)據(jù))。

對(duì)集成服務(wù)的一些持續(xù)需求，甚至包括所謂的易于使用的組件，是機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)的基本性質(zhì)，這需要有關(guān)光學(xué)和照明等方面的高級(jí)知識(shí)，這對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)工程學(xué)科中不常見的應(yīng)用領(lǐng)域具有挑戰(zhàn)性。但是，機(jī)器視覺集成服務(wù)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，很大程度上是由于工業(yè)內(nèi)部對(duì)需要使用尖端機(jī)器視覺技術(shù)的最具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)的持續(xù)和不斷擴(kuò)大的需求

機(jī)器視覺圖像處理系統(tǒng)包括

1、工件定位檢測(cè)器探測(cè)到物體已經(jīng)運(yùn)動(dòng)至接近攝像系統(tǒng)的視野中心，向圖像采集部分發(fā)送觸發(fā)脈沖。

2、圖像采集部分按照事先設(shè)定的程序和延時(shí)，分別向攝像機(jī)和照明系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)脈沖。?

3、攝像機(jī)停止目前的掃描，重新開始新的一幀掃描，或者攝像機(jī)在啟動(dòng)脈沖來(lái)到之前處于等待狀態(tài)，啟動(dòng)脈沖到來(lái)后啟動(dòng)一幀掃描。?

4、攝像機(jī)開始新的一幀掃描之前打開曝光機(jī)構(gòu)，曝光時(shí)間可以事先設(shè)定。

5、另一個(gè)啟動(dòng)脈沖打開燈光照明，燈光的開啟時(shí)間應(yīng)該與攝像機(jī)的曝光時(shí)間匹配。?

6、攝像機(jī)曝光后，正式開始一幀圖像的掃描和輸出。?

7、圖像采集部分接收模擬視頻信號(hào)通過A/D將其數(shù)字化，或者是直接接收攝像機(jī)數(shù)字化后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。?

8、圖像采集部分將數(shù)字圖像存放在處理器或計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。?

9、處理器對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析、識(shí)別，獲得測(cè)量結(jié)果或邏輯控制值。

10、處理結(jié)果控制流水線的動(dòng)作、進(jìn)行定位、糾正運(yùn)動(dòng)的誤差等。