【中國傳動網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 隨著近年來我國制造業(yè)自動化改造的趨勢愈加明顯，越來越多的企業(yè)開始將機器視覺融入到自動化產(chǎn)線中。機器視覺正在當今的制造業(yè)扮演著越來越重要的角色。這一點，從這兩年各家視覺產(chǎn)品廠商忙不過來的訂單和連續(xù)高速增長的營業(yè)額就可見一斑。

一般情況下，我們都會認為，通常能夠提供機器視覺產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案的玩家，應該都是那些視覺領域的專業(yè)品牌，例如：COGNEX、DATALOGIC、SICK等等。而在眾多傳統(tǒng)的工業(yè)自動化品牌中，能夠提供專業(yè)視覺解決方案的廠家其實并不多。我的印象中，只有像OMRON、DELTA和KEYENCE等這些自動化元件供應商，是具備整套視覺系統(tǒng)產(chǎn)品線的。

即使是像SIEMENS這樣的自動化巨頭，也僅僅是在其數(shù)字化身份識別系統(tǒng)中，包含了兩款工業(yè)相機MV440/420，并且還都是入門級的讀碼器產(chǎn)品。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)供應商，就跟商量好似的，扎堆兒布局視覺產(chǎn)品。

先是OMRON在2017年9月底收購了一家美資讀碼設備制造商MICROSCAN。

緊接著在紐倫堡舉行的SPSIDCDrive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，在其最新版本的TwinCAT3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AutomationPC/以太網(wǎng)POWERLINK技術的設備控制系統(tǒng)，推出了首款機器視覺產(chǎn)品：上圖這款橙色相機。

此同時，風頭正勁的RockwellAutomation在拒絕了愛默生290億美元收購要約后，立刻轉身收購了一家來自蘇格蘭愛丁堡、提供3D圖像技術的公司OdosImaging。

話說這年頭的機器視覺技術，絕對可以算得上是工業(yè)領域的一大熱門，因為市場前景一片大好而被各界廣泛看好追捧，的確是件很自然的事情。

不過，從產(chǎn)品和設備使用的角度看，我們更關注的或許是，將機器視覺和自動化控制“兩個世界”的技術整合在一起，會在性能、成本以及應用體驗等各方面給用戶帶來怎樣的影響和改變。

而這，還是得從目前市面上主流的機器視覺系統(tǒng)說起。

老實說，盡管當下主流的機器視覺技術已經(jīng)看上去十分牛掰了，但實際上它們在設備系統(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備產(chǎn)線中集成和使用視覺技術的難度，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，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)帶來的復雜性，極大的抬高了機器視覺的應用門檻。

如上圖所示，在集成機器視覺系統(tǒng)中，機器視覺僅僅是作為設備控制的一個應用模塊，被整合到產(chǎn)線設備的控制系統(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用參數(shù)的設置和調(diào)整。

機器視覺技術的應用將因此而被極大簡化，設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)品標識、條碼/二維碼、品質瑕疵等）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輔助機器人操作的設備應用，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)轉換工作。

在機器視覺應用中，根據(jù)不同的產(chǎn)品/背景組合，適當?shù)恼{(diào)整相機鏡頭和光源的參數(shù)設置（如：對焦、顏色等），對于畫面捕捉的質量和圖像識別的性能也是極為重要的。如果將視覺技術集成、整合到設備控制系統(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)對這些分散在設備各處的視覺元件的自動設置和靈活調(diào)整，而無需再在現(xiàn)場逐一手動操作。這將極大的簡化設備調(diào)試和運維的流程。

一方面，現(xiàn)階段傳統(tǒng)的視覺產(chǎn)品廠商在這個專業(yè)技術領域的優(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，應該是那些相對簡單的入門級視覺應用，而不會是難度較高的復雜應用。

另一方面，我相信傳統(tǒng)的專業(yè)視覺技術廠商們也一定看到了機器視覺將逐步融入設備自動化控制系統(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對策略。

因此，盡管集成機器視覺的方向已經(jīng)很明確的，但這項技術的成熟和普及，必定不是一蹴而就、立竿見影的，而應該是一個逐步演進、循序漸進的過程。