如今，機器視覺在制造業(yè)中扮演著越來越重要的角色，各大視覺產(chǎn)品廠商營業(yè)額連續(xù)高速增長，市場前景一片大好。
不過，老實說，盡管當(dāng)下主流的機器視覺技術(shù)已經(jīng)看上去十分牛掰了，但實際上它們在設(shè)備系統(tǒng)中基本上都還是相對獨立的，有時甚至可以說是非常封閉的。視覺產(chǎn)品與控制系統(tǒng)之間的接口極為有限，也談不上什么信息和數(shù)據(jù)的相互共享。
這其實在一定程度上增加了在設(shè)備產(chǎn)線中集成和使用視覺技術(shù)的難度，因為用戶不僅需要同時操作和維護兩套各自獨立的控制系統(tǒng)，還必須為了兩套系統(tǒng)之間的各種(實時)數(shù)據(jù)交互而投入大量人力、硬件和時間成本。
尤其是現(xiàn)在的工業(yè)制造流程中，有越來越多的環(huán)節(jié)需要用到視覺技術(shù)，除了幫助識別和采集產(chǎn)品信息，還需要直接參與各種實時的機器控制。雙重系統(tǒng)帶來的復(fù)雜性，極大的抬高了機器視覺的應(yīng)用門檻。
然而，不知大家注意到?jīng)]有，近來有一批傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng)供應(yīng)商，就跟商量好似的，扎堆兒布局視覺產(chǎn)品。事實上，只要稍微瀏覽一下自動化廠商們對外公布的產(chǎn)品信息，就已經(jīng)能夠很容易讀到機器視覺技術(shù)接下來的發(fā)展趨勢了。
先是 OMRON 在 9 月底收購了一家美資讀碼設(shè)備制造商 MICROSCAN。
從目前看，OMRON 的動作算是比較快的，早在當(dāng)初發(fā)布 NJ/NX 控制器時，就已經(jīng)借助 EtherCAT
將自家成熟的視覺技術(shù)集成到新的自動化系統(tǒng)平臺上了。不過，如果看一下單獨掛在控制器下面的視覺控制器，就能隱約感覺到其系統(tǒng)仍然有進一步優(yōu)化整合的空間。
緊接著在紐倫堡舉行的 SPS IDC Drive 上，幾家來自歐洲的自動化公司，不約而同的展示了各自的新款視覺產(chǎn)品和解決方案。
SIEMENS 以全新的 MV540 高性能工業(yè)相機，擴充了其原有的視覺產(chǎn)品線。
同樣是來自德國的 Beckhoff，在其新版本的 TwinCAT 3 中， 集成了多種機器視覺功能。
而來自奧地利，現(xiàn)已是 ABB 旗下品牌的 B&R，則是基于 Automation PC / 以太網(wǎng) POWERLINK
技術(shù)的設(shè)備控制系統(tǒng)，推出了首款機器視覺產(chǎn)品：上圖這款橙色相機。雖然 B&R 此次僅展出了一款橙色相機的原型機，但其官方在 SPS IDC Drive
上就表示，已經(jīng)有一些機器制造商在使用他們的集成機器視覺技術(shù)開發(fā)新的產(chǎn)線設(shè)備了，并有望在 2018 年的 SPS IDC Drive
上帶著這些成功案例，發(fā)布全系列視覺產(chǎn)品，和完整的集成機器視覺系統(tǒng)解決方案。
與此同時，風(fēng)頭正勁的 Rockwell Automation 在拒絕了愛默生 290 億美元收購要約后 ，立刻轉(zhuǎn)身收購了一家來自蘇格蘭愛丁堡、提供
3D 圖像技術(shù)的公司 Odos Imaging。相比之下，Rockwell Automation這次似乎就顯得慢了不止半拍。目前我們?nèi)匀缓茈y預(yù)測，在完成這次對
Odos Imaging 的收購后，公司要用多久才能將這套完全獨立的第三方視覺產(chǎn)品融入其互聯(lián)企業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)中，以及會帶給用戶怎樣的應(yīng)用體驗…
那么將機器視覺和自動化控制“兩個世界”的技術(shù)整合在一起，會在性能、成本以及應(yīng)用體驗等各方面給用戶帶來怎樣的影響和改變?這其實就是集成機器視覺系統(tǒng)要幫助用戶解決的問題。
在集成機器視覺系統(tǒng)中，機器視覺僅僅是作為設(shè)備控制的一個應(yīng)用模塊，被整合到產(chǎn)線設(shè)備的控制系統(tǒng)中。用戶無需再考慮系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互和界面切換，僅使用一套自動化控制系統(tǒng)，即可以完成對各類應(yīng)用參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整。
機器視覺技術(shù)的應(yīng)用將因此而被極大簡化，設(shè)備的總體成本也會得到顯著的優(yōu)化。
貌似這樣說還是太過于抽象了。接下來，讓我們看幾個在機器視覺的應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的場景。
首先，若要將產(chǎn)品圖像信息(如產(chǎn)品標(biāo)識、條碼/二維碼、品質(zhì)瑕疵…等)快速呈現(xiàn)到產(chǎn)線和管理系統(tǒng)的屏幕上，如：操作員終端、工廠大屏幕、中控室…等，在集成機器視覺系統(tǒng)中將變得極為簡單，很可能也就是點幾下鼠標(biāo)的事情。
其次，在集成機器視覺系統(tǒng)中，將更容易實現(xiàn)對高速運動中的物體的精準(zhǔn)圖像捕捉，無需再在相機上接入編碼器，直接使用由高速傳感器觸發(fā)獲取的輸送線位置，就可以完成對相機快門的實時控制。
而如果要在識別出產(chǎn)品瑕疵后進一步對其做出準(zhǔn)確的剔廢動作，目測用幾條運控指令就完全可以搞定了。
再比如，若要對產(chǎn)線上的每個產(chǎn)品進行雙重甚至多次圖像識別，例如：需要同時記錄產(chǎn)品條碼、標(biāo)簽和外觀，傳統(tǒng)的做法需要為相鄰的幾臺相機各接入一支光電觸發(fā)傳感器和編碼器。
但如果使用集成機器視覺系統(tǒng)，就只需將一個光電輸入信號、多臺視覺相機和輸送帶編碼器通過運控總線接入同一個設(shè)備控制系統(tǒng)，并基于輸送帶上的產(chǎn)品位置完成對相機快門動作的精準(zhǔn)觸發(fā)，硬件連接和軟件邏輯都將因此變得非常簡單。
另外，對于那些需要使用視覺技術(shù)輔助機器人操作的設(shè)備應(yīng)用，使用集成機器視覺系統(tǒng)將可以把產(chǎn)品圖像識別和機器人運動控制整合到同一個時間軸和空間坐標(biāo)系中，從而省去兩套系統(tǒng)之間大量繁瑣的位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作。
在機器視覺應(yīng)用中，根據(jù)不同的產(chǎn)品/背景組合，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整相機鏡頭和光源的參數(shù)設(shè)置(如：對焦、顏色…等)，對于畫面捕捉的質(zhì)量和圖像識別的性能也是極為重要的。如果將視覺技術(shù)集成、整合到設(shè)備控制系統(tǒng)中，那么用戶僅通過在控制軟件中編寫的程序邏輯，就可以實現(xiàn)對這些分散在設(shè)備各處的視覺元件的自動設(shè)置和靈活調(diào)整，而無需再在現(xiàn)場逐一手動操作。這將極大的簡化設(shè)備調(diào)試和運維的流程。
不難看出，若要將機器視覺整合到設(shè)備控制系統(tǒng)中，除了需要有一套集成視覺功能的設(shè)備控制器和系統(tǒng)軟件，統(tǒng)一的現(xiàn)場總線網(wǎng)路也是必不可少的;并且，為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述諸多基于視覺檢測的高動態(tài)運控功能，這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還必須具備足夠的實時確定性，以確保系統(tǒng)運行時各組件之間時鐘同步。
那么，是不是說集成機器視覺技術(shù)就將會給傳統(tǒng)的視覺技術(shù)市場帶來什么顛覆性影響呢?
這個嘛，基本上應(yīng)該是不存在的?
一方面，現(xiàn)階段傳統(tǒng)的視覺產(chǎn)品廠商在這個專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢還是十分明顯的。所以，目測短期內(nèi)被集成機器視覺系統(tǒng)所替代的，應(yīng)該是那些相對簡單的入門級視覺應(yīng)用，而不會是難度較高的復(fù)雜應(yīng)用。這就好像，智能手機淘汰了卡片機，卻仍然無法取代單反相機，是一樣的道理。
另一方面，我相信傳統(tǒng)的專業(yè)視覺技術(shù)廠商們也一定看到了機器視覺將逐步融入設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的趨勢，在自動化廠商不斷完善和升級視覺產(chǎn)品的同時，它們也必將會積極的采取各種應(yīng)對策略，例如：在產(chǎn)品中融入標(biāo)準(zhǔn)的總線協(xié)議、開放視覺產(chǎn)品接口、尋求與自動化廠商的合作…等等。
從這個意義上說，盡管集成機器視覺的方向已經(jīng)很明確的，但這項技術(shù)的成熟和普及，必定不是一蹴而就、立竿見影的，而應(yīng)該是一個逐步演進、循序漸進的過程。
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本文關(guān)鍵詞：機器視覺檢測設(shè)備、機器視覺技術(shù)、視覺檢測技術(shù)、盈泰德
