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什么阻礙了視覺的發展？

事實上，機器視覺本身是一個非常為眾多廠商所看好的領域，因為，視覺能夠提供更為豐富的制造現場信息，通過編碼識別、文字識別、圖像分析（區域、灰度、中心點等）、匹配、測量等能夠在制造現場實現校準、排列、檢測、讀取、對比、定位等多種應用，尤其是在3C制造、汽車、包裝、制藥等制造現場。

影響視覺發展有眾多因素，價格高昂是一方面，因為，相對而言，視覺系統對于圖像采集、成像、處理的要求比較高，因此，對處理芯片、光學器件都是非常高的，而另一方面，也是由于這個領域也相對比較專業，與傳統的自動化相比對人的專業性要求較高，因此，在很多制造現場并未獲得大規模的應用。

然而，隨著智能手機、通信等產業的快速發展，制造視覺這類產品的器件、FPGA芯片的大規模采用，其本身成本也在不斷下降，這使得機器視覺本身也不斷擁有了經濟性，成為了在工業領域最快成長的一個傳感器方向。

全新集成視覺-站在全局的視野

貝加萊，作為一個自動化廠商，也將視覺納入其整個控制系統架構，借助于在自動化領域本身的強大應用支撐，其一開始就瞄準了解決現有視覺系統的痛點、并結合自身與機器控制緊密結合的軟硬件，構建了集成視覺方案，相對于傳統視覺獨立的方案結構，這一架構更為符合產線本身的需求，因為，它將帶來諸多原有架構所不能提供的便利。

傳統的視覺系統因為在原有的硬件、通信、軟件架構下的投資沉淀，使得其改變變得高昂的成本，并且，也已形成的習慣也使得改變變得困難，而作為以“整體“架構的自動化廠商視覺，看待機器視覺的應用，更為全局，并能夠兼顧與已有自動化系統的融合能力，使得視覺成為系統“有機的構成”。

1．同步性概念

在視覺檢測應用中，有幾個重要的同步點需要關注：

（1）照明與成像的同步問題

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，它為被檢測對象提供了最大的信噪比（Singal/Noise）、讓圖像更為突出而降低無關部分的影像。

針對不同的視覺采樣而言，LED照明的時間與相機的曝光時間必須最佳的同步，這會影響成像質量，對于高速運動的被測對象，較長時間的曝光會帶來模糊，因此照明強度、頻閃、顏色必須與相機進行良好的同步，而這對于集成的視覺來說就變得容易，由于由同一控制器控制，照明的LED強度、頻閃和相機的對焦、曝光、成像過程在極高速度下實現同步，這是傳統的分立廠商構成的視覺系統所無法完成的。

（2）視覺系統與自動化系統的同步問題

當我們檢測到一個產品組件的邊緣、中心時候，我們需要將這些信息發送給PLC、機器人的控制端，目前很多都是通過RS232、EtherNet/IP等方式，顯然與現在實時以太網的μS級同步無法相比，而另一方面，即使采用了總線也往往會需要多個網絡配置，而貝加萊自身的控制、運動控制、I/O都是在POWERLINK架構下實現同步，通過百μS級的同步，使得系統更高精度、更高速度。

圖2-集成視覺使得視覺與機器工藝、控制相結合

2．集成降低工程成本

這個對于現場集成應用的開發者非常便利，因為，在過去，你必須能夠了解各種鏡頭、相機、控制器、照明、通信接口，你必須掌握這些信息，并構建一個視覺應用場景。

但是，就像在圖3中你所看到的，這個機器視覺提供了光學鏡頭、相機、照明、控制、通信的硬件集成，對于用戶來說，它僅需使用一個產品就可以去構建一個視覺應用，而不是分別去采購一個鏡頭、相機、光源、接口模塊等，或者它必須在這些并不能最佳匹配的產品間犧牲掉部分性能或功能（因為，系統的能力由最短的板決定），而集成視覺都是按照最優的架構來匹配。

圖3-鏡頭、相機、軟件一體化集成視覺系統

因此，集成視覺在產品上，它是一個最優組合，并且以大幅降低工程時間與成本的消耗為目的。

3．整體采購成本的降低

當這個視覺與貝加萊的機器控制器如PanelPC2000、X20PLC集成在一起的時候，如圖4所示，你還會發現，在整個工程集成中，你只需要一個工業控制器即可，而無需像原來的分立架構中，你需要PLC并需要一臺專門處理視覺的PC，并且他們之間無法很好的通信，還需要配置專用的通信模塊。

圖4-視覺與控制系統無縫集成

當這個產線越多的視覺被集成，這個成本的分攤將會使得整體的工程成本更低。

集成視覺的靈活性

再次強調，照明對于視覺應用成功至關重要，而貝加萊的集成視覺系統提供了非常靈活的光源照明管理，包括背景光、光帶的模塊化設計，可以-40°..+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LED，這些都可以根據現場應用進行配置，包括實時修改曝光時間長度、角度、顏色等，這讓應用變得非常靈活。

圖5-智能光源的集成

因此，集成視覺是作為機器視覺應用的一個重要的發展方向，未來將緊密的與機器人、工藝裝備緊密融合，并且，在OPCUA的新規范中，機器人、視覺將會實現統一的語義互操作。

統一的出廠標定

傳統的分立構成的視覺系統往往鏡頭、相機、光源來自于不同的廠商，因此，在應用中需要針對各家的實際參數進行標定，在更換了鏡頭等仍需再次標定，這些標定本身需要一定的專業性，且對于經常性的調整應用而言耗費時間，而貝加萊的集成視覺則在出廠時對CMOS器件與機械安裝公差、不同LED光強等進行了統一標定，這使得其具有品質的一致性，減少了批量化生產及維護更新所需時間。

綜上所述，采用集成視覺系統，提高了同步性、靈活的應用組織，并且能夠獲得集成所提供的最大的便利以及最佳性價比，貝加萊的集成視覺正是這樣的技術領導者。

關于貝加萊

貝加萊是一個總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創新驅動型自動化企業，2017年7月，貝加萊成為ABB集團全球機器與工廠自動化業務單元。作為全球工業自動化領域的領導者，貝加萊融合了前沿技術與先進的工程能力，為各個產業客戶提供機器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術的完整解決方案。通過工業物聯網通信標準如OPCUA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的AutomationStudio軟件開發環境，貝加萊不斷重新定義自動化工程的未來。貝加萊保持持續的創新精神，為客戶提供更為簡化以及超出預期的工業自動化領域前沿技術與方案。

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