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底層芯片技術、算法庫是核心

工業生產對機器視覺的運算速度和準確度要求較高，這些需要強大的底層技術來做支撐，例如CPU中央處理器芯片的性能、FPGA器件并行處理多級流水線的特點，以及專業視覺算法庫等等，以提高機器視覺系統的數據吞吐能力和數據處理能力。

今年5月，無錫信捷與英特爾攜手，發布了全新基于英特爾芯片的IoT工業控制器、智能相機等多款重磅產品。基于英特爾14nm Apollo Lake＆Kaby Lake平臺，信捷推出的V200｜V300系列IoT工業控制器具有強大的計算性能和優化的圖像處理能力，提供多種配置選擇。S200系列智能相機基于英特爾Apollo Lake平臺，采用IA＋FPGA架構，集圖像采集、圖像處理和外部通訊于一體，支持130萬至1200萬像素，與傳統方案相比，S200系列智能相機滿載時最高表面溫度低于50℃，為智能制造提供了安全保證。另外，新的X－SIGHT  VISIONSTUDIO軟件平臺具備超過2000個處理算子，包含常用的檢測、定位、標定、通訊、字符讀碼等，無需編寫代碼，拖拽組件即可完成開發，支持多線程多任務處理，并提供豐富的HMI交互模塊。據悉，除了此次發布會推出的產品和方案以外，信捷和英特爾在噴涂、打磨、人工智能識別、分揀等工業制造領域將展開全方位的合作交流。

而基于FPGA器件進行機器視覺的開發，可以通過編程方便地修改其內部的邏輯功能，從而實現高速的硬件計算和并行運算，是高性能嵌入式視覺系統的一種較為方便的解決方案，且功耗也較低，是未來計算機視覺系統的一個重要發展方向。

在視覺軟件方面，Vision Pro是康耐視開發的一款優秀的計算機式視覺軟件，特點是簡單易用，它的Quick Build快速原型設計環境將高級編程的先進性、靈活性與易于開發性相結合，協助制造廠商縮短開發周期時間。借助VisionPro，用戶可以訪問功能較強的圖案匹配、斑點、卡尺、線位置、圖像過濾、OCR和OCV視覺工具庫，以及一維條碼和二維碼讀取，以執行各種功能，如檢測、識別和測量等，VisionPro軟件可與廣泛的．NET類庫和用戶控件完全集成。此外，通過API連接VisionPro ViDi這款專為工業圖像分析設計的深度學習軟件，還能進一步優化為復雜檢測、元件定位、分類以及光學字符識別等應用場景。

一體化機器視覺集成方案

瞄準現有生產過程中視覺應用的“痛點”，從機器控制緊密結合的軟硬件集成方案入手，貝加萊推出的集成了鏡頭、工業相機、軟件在內的一體化視覺系統，是另一種實現方式。

這種軟硬結合的一體化集成視覺系統解決了視覺檢測應用中的同步性問題，首先是照明與成像的同步，對于視覺而言，照明的良好設計構成了視覺應用70％的成功權重，集成化視覺方案由于由同一控制器控制，使得照明的LED強度、頻閃和相機的對焦、曝光、成像過程在極高的速度下實現同步，從而保證了成像質量；二是視覺系統與自動化系統的同步，集成視覺方案令視覺應用與機器工藝、控制無縫融合，同時與貝加萊自身的控制、運動控制、I／O模塊一起，在POWERLINK架構下實現百μS級的同步，令到整體系統能夠達到更高的精度和速度。

另一方面，這種視覺集成方案對于現場集成應用的開發者非常便利，他可以不再需要了解各種鏡頭、相機、控制器、照明、通信接口的知識，僅需使用一個產品就可以去構建各種視覺應用，縮短了項目開發周期，大幅降低了工程時間與成本。利用貝加萊mapp技術框架提供的現成的軟件組件，通過較少的編程就可以輕松創建機器視覺應用程序，只需要點擊幾下即可將智能攝像頭捕獲的圖像集成到mapp View HMI應用程序中，攝像頭和照明參數以及觸發條件可隨時更改，使得產品換型和其它運行時間調整都非常容易實施。

實際上，在各種復雜的工業生產場景中，照明光源尤為重要，它直接關系到采集圖像的質量，例如圖像輪廓是否清晰、成像特征是否完美體現等等。為此，貝加萊的集成視覺系統還提供非常靈活的光源照明管理功能，包括背景光、光帶的模塊化設計，可－40°至＋90°電動旋轉，并且內置了閃光控制器、支持多種顏色、大功率的快速響應，這些都可以根據現場應用進行配置，還可以實時修改曝光時間長度、角度、顏色等等，這些功能讓機器視覺應用變得更加靈活自如。

結語

機器視覺與運動控制的結合，為工業自動化產線的升級帶來一股新活力，也越來越多地被應用在非接觸檢測、測量場景中，用以提高加工精度、發現產品缺陷、進行自動分析與決策等，因而成為了先進制造的重要組成部分。目前來看，盡管機器視覺技術在工業自動化行業的應用牽涉到光學、電子、機械、工業軟件等多個不同門類的學科，技術難度仍然較大，某些特定領域的市場準入壁壘也較高；但顯而易見的是，機器視覺與運動控制技術相結合，促進了工廠產線自動化水平、產品品質管控、人力成本結構等方面的優化，進而提升了企業的綜合競爭力。未來，融合邊緣計算與深度學習等AI技術的機器視覺系統，將真正為機器植入“眼睛與大腦”，為邁向工業4．0時代做好準備。