機器視覺的一個重要作用在于對工業(yè)自動化水平提升的推動,這正是目前國內(nèi)機器視覺市場的發(fā)展動力。而用戶的需求無疑是機器視覺得以普及發(fā)展的諸多因素中最具決定性的。隨著中國制造業(yè)的進一步發(fā)展,對機器視覺的需求也有了進一步的提高,這不僅僅表現(xiàn)在市場的容量上,更體現(xiàn)在了用戶對機器視覺產(chǎn)品的質(zhì)量及性能的要求上。目前,機器視覺正由過去單純的采集、分析、傳遞數(shù)據(jù),判斷動作,逐漸朝著開放性的方向發(fā)展,這一趨勢也預(yù)示著機器視覺將與自動化更進一步的融合,彩色視覺系統(tǒng)、3D監(jiān)測效果、嵌入式技術(shù)、硬件與軟件的搭配、解決方案等成為機器視覺最新的技術(shù)動態(tài)。
基于嵌入式的產(chǎn)品將成為主流
早在幾年前,就有專家預(yù)測,基于嵌入式的產(chǎn)品將逐漸取代板卡式產(chǎn)品成為機器視覺產(chǎn)品的主流形式。
近年來,機器視覺的發(fā)展主要集中在智能化和集成化兩個方面。一方面,隨著硬件處理能力的不斷提高,工程師們得以采用更先進的視覺算法,解決復(fù)雜的視覺問題。另一方面,自動化應(yīng)用的需求也逐漸引導(dǎo)著機器視覺系統(tǒng)從傳統(tǒng)的基于PC的板卡式產(chǎn)品向采集、分析、判斷一體化的嵌入式系統(tǒng)的方向發(fā)展,基于嵌入式的產(chǎn)品將逐漸取代板卡式產(chǎn)品。嵌入式操作系統(tǒng)絕大部分是以C語言為基礎(chǔ)的,使用C高級語言進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)是一項帶有基礎(chǔ)性的工作,可以提高工作效率,縮短開發(fā)周期,更主要的是開發(fā)出的產(chǎn)品可靠性高、可維護性好、便于不斷完善和升級換代等。
3D檢測應(yīng)用需求增加
以前用戶可能只需要2D的效果,現(xiàn)在越來越多的用戶開始要求能夠?qū)崿F(xiàn)3D的檢測效果,施克的3D視覺傳感器就是跟隨著用戶的需要而研發(fā)出來的。Ranger C產(chǎn)品系列采用相機連接技術(shù)與PC進行連接,這樣就簡化了集成過程并且提高了采集速率。在3D模式下,Ranger C每秒采集約30000幅圖片,每一張圖片包含1536個高質(zhì)量三維坐標,相當(dāng)于每秒4500萬個3D點。
機器視覺也需要色彩
盡管在過去的幾年里機器視覺經(jīng)歷了一些革命性的變化,但是彩色圖像處理領(lǐng)域仍然以相對較慢的速度在發(fā)展,其中一個主要的原因是用彩色解決一個機器視覺問題總是比等價的灰度圖像方案需要更多的成本和處理能力。但是在最近幾年里這種情況有所改觀。
隨著視覺被應(yīng)用于半導(dǎo)體、醫(yī)藥、紡織等各個行業(yè),普通的灰度視覺系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足用戶的需求。在一些應(yīng)用中,必須使用彩色機器視覺功能,例如彩色模式匹配、色譜分析、印刷色彩檢測、包裝盒識別等功能。
針對彩色視覺應(yīng)用的需求,NI提供了軟硬件的解決方案。硬件上,NI支持上千種來自不同廠商的攝像頭,能夠采集來自各種模擬攝像頭,1394攝像頭或者Camera Link攝像頭上傳來的彩色圖像。同時NI對于圖像提供了強大的軟件支持,在Vision Builder AI以及VDM中均包含多種彩色圖像處理函數(shù),能夠直接基于原始的彩色圖像完成定位,模式匹配,彩色分割,色譜分析等功能。
彩色視覺系統(tǒng)產(chǎn)品一直是凌華研發(fā)的方向,但是在凌華看來,彩色應(yīng)用只應(yīng)用在彩色應(yīng)用適合的場合,相比灰度的視覺系統(tǒng)不存在誰優(yōu)誰劣的區(qū)別,只是看誰更適合。例如醫(yī)療行業(yè),針對X-ray的影像分析,高位階的灰度圖像處理會是首選,而針對內(nèi)窺鏡輔助病理分析,彩色圖像處理又成為必須的。所以,彩色視覺系統(tǒng),由于成像系統(tǒng)涉及相對復(fù)雜、數(shù)據(jù)量(信息量)比較大、圖像處理算法要求較高,在前幾年發(fā)展受到一定限制,沒有灰度分析的視覺系統(tǒng)成功應(yīng)用多,而這幾年會在克服技術(shù)瓶頸后得到一個飛速的發(fā)展。