機器視覺系統在制造業自動化領域潛力巨大。由于技術能力進步的驅 動,未來市場可望繼續增長。
Satish Lele
機器視覺預計將成為制造業自動化 的必要組成部分。在這個柔性制 造、企業以客戶為中心的時代, 流程和運營的智能控制比以往任 何時候都更加重要。
基于視覺的技術是這些概念的驅動力。機器 視覺首先被用于執行簡單的檢測任務,而現在已 經在驅動智能機器人、安全系統和智能制造。 由于機器視覺系統由多種技術構成,所以也 就需要多個領域的專業知識。視覺系統的開發需 要關注硬件、軟件以及它們的跨界集成,為最終 用戶提供高性價比、可靠的解決方案。
在過去的幾年中,我們已經看到了成像系 統、照明系統、處理器等領域的持續進步,它們 的成本在下降,而尺寸也在變得越來越小。由于 機器視覺領域的創新,以及集成了先進的圖像處 理算法,世界系統正在工業自動化的更多領域得 到應用。
增長的動力
機器視覺系統的增長和普及,是受到制造過 程中對于產能和產品質量的持續壓力驅動的。工 業自動化領域內機器視覺系統的速度、準確性和 可靠性提升的技術趨勢也在另外一個方面讓應用 更加廣泛。
另外一個因素,是多核處理器帶來的更為強 大的計算性能以及計算機存儲設備架構的日益低 廉。這使得機器視覺系統對于工業界來說更加平 易近人。
盡管計算性能提高、價格下降是一個永不停 止的過程,但是機器視覺系統軟件的開發還需要 巨大的天賦。所有裝配機器視覺系統的機器數據 集成商都可以隨意采購到照相機、照明系統和計 算系統,然而真正的創新在于對這些元件的整 合,以保證高速率、高可靠性和高準確度。
現貨機器視覺系統的穩定集成,在很大程度上取決于用于獲取和處理圖像的軟件。該軟件對 于用戶滿意度也有著直接影響,因為正是它決定 了機器視覺系統對于用戶是否友好。
機器視覺系統的應用范圍已經越來越廣泛。 汽車行業是視覺系統的主要用戶,尤其是在工 廠自動化、機器人和自動引導車輛等方面。制 藥行業需要的解決方案主要用于識別和質量檢 測,通常使用智能照相機。食品和飲料行業需 要識別及簡單質量檢測解決方案,以及高級系 統用于執行諸如排序這類操作。半導體和電子 行業需要高解析度、高速度的系統,進行越 來越小的像素和電子元件檢測,而印刷和造 紙行業則需要高速和顏色檢測。宇航和國防行 業也在機器視覺系統的技術變更中扮演著重 要角色。
飛速變化
機器視覺系統市場預計將在未來出現一些快 速的變化,驅動市場的主要趨勢包括: ? 尖端研究和持續創新將是在視覺系統市場上 保持競爭優勢的關鍵;
? 深化的競爭和技術進步將驅動市場發展;
? 隨著視覺系統和機器人應用范圍的增加,3D 視覺將得到更多的關注;
? 新的行業存在巨大機會,比如太陽能電池制 造、安防監控等等;
? 視覺系統總成本的降低將會擴展應用的 范圍;
? 由于制造業的高增長率和薪資水平的提高, 未來主要的市場機會在亞洲。
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與機器視覺共贏
在2010年9月吉隆坡舉行的研討會上,馬來西亞的制造商對于機器視覺技術的潛能有了更 加深刻的認識。Bob Gill
為了有機會了解機器視覺技術的最新進展以及其 日益廣泛的應用,來自馬來西亞各地的聽眾在 9月23日匯集到吉隆坡的Sunway Resort酒 店,參加了由Control Engineering Asia與康耐視(Cognex) 公司共同舉辦的“與機器視覺共贏”研討會。
弗若斯特蘇利文公司工業技術副總裁Satish Lele宣布 大會開始,并做了主題演講“制造業趨勢與機器視覺”。 “全球制造業的形勢都在發生改變,”Lele說道。他 提到,像印度塔塔汽車公司生產的售價只有2500美元的汽 車,就需要在設計中深入使用高級計算功能,并且在工程 和生產環節進行大規模的協同。
Lele也提到了制造業的趨勢,其中包括:開發周期縮 短,對于精密性、質量和安全的要求更高,模塊化、標準 化及重用,以及綠色制造。
對于機器視覺技術,Lele認為工業界正在復蘇,而亞 洲正領導著這一趨勢。低成本的視覺系統,如視覺傳感 器、智能照相機、軟件,有望成為銷售量最大的產品。而 3D視覺將會成為一個新興的增長領域,其應用包括機器人 引導、高反光表面和復雜缺陷的檢測、以及汽車乘坐人員 安全。
Cognex東南亞地區經理Kevin Lim介紹了康耐視公 司的情況,“全世界的企業都依賴我們的機器視覺技術優 化產品質量、降低制造成本、控制可追溯能力,”他說道。事實上,這家總部位于美國的公司業務已經開展了30 年,是視覺系統最大的制造商(已經銷售了50萬個單元), 在全世界擁有20家辦公室以及400家渠道伙伴。
康耐視產品裝備的部門主要是在工廠自動化、半導體/ 電子設備、諸如造紙、塑料、玻璃生產這類連續加工應 用的缺陷檢測。Lim相信,機器視覺技術是非電子類 地區性機器制造商,如包裝廠商,提升產品價值的有效 途徑。
資深應用工程師Chang Hin Wai對這項技術進行了深 入分析,他告訴參會嘉賓,今天的“智能相機”不僅能夠 照相,而且能夠理解所拍攝的信息。與幾年前機器視覺就 意味著使用分離的照相機和計算機進行成像和計算相比, 新的技術降低了成本和復雜性。
Chang提到,康耐視的Insight系列智能相機提供單機 視覺系統,內置圖像傳感器。產品采用工業外殼,裝備 最新的通信接口,以及豐富的視覺工具集。Chang列出了 多種應用,包括:食品飲料行業中瓶子螺絲擰緊和蓋帽 檢測,牙膏管填充機檢測與視覺系統的集成,以及康 耐視Checker視覺傳感器進行的閘片檢查和電容極性 確認。
當天的最后一位演講嘉賓是ON半導體(馬來西亞) 部門總監Deric Chin,他描述了這家半導體設備公司 是如何成功應用康耐視基于P C 的視覺解決方案- - Vision Pro 的。“ Vision Pro 與我們現有的幀接收器兼容 良好,可以讓我們升級視覺軟件 而不需要進行任何硬件方面的投 資, ” 他解釋道。ON 半導體的 應用包括布線檢測和高速字符確 認。Chin還熱情的提到Unique系統 與自動化公司,它是康耐視在馬來 西亞的合作伙伴,“他們提供了超 乎想象的支持,對于所有與Vision- Pro有關的問題都可以在24小時內 給出回應。”
VisionPro是系統集成商、機器 制造商、OEM和高級生產工程師 的最佳視覺軟件選擇。VisionPro 是多種圖像采集設備的應用平臺, 從而為各種類型的圖像采集提供了 廣泛的價格和性能選擇。