機(jī)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(jī)器視覺市場的發(fā)展動力。而用戶的需求無疑是機(jī)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(jìn)一步發(fā)展，對機(jī)器視覺的需求也有了進(jìn)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(jī)器視覺產(chǎn)品的質(zhì)量及性能的要求上。目前，機(jī)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(jī)器視覺將與自動化更進(jìn)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(jī)器視覺最新的技術(shù)動態(tài)。

機(jī)器視覺也需要色彩

盡管在過去的幾年里機(jī)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(jī)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(jī)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CameraLink攝像頭上傳來的彩色圖像。同時NI對于圖像提供了強(qiáng)大的軟件支持，在VisionBuilderAI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。

康耐視公司近日也推出In-SightMicro產(chǎn)品系列的三款彩色視覺系統(tǒng)。其中新型的In-Sight1403C是一款200萬像素（分辨率為1600×1200）的系統(tǒng)，能夠?qū)Χ喾N彩色應(yīng)用進(jìn)行高分辨率檢查。

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。

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。RangerC產(chǎn)品系列采用相機(jī)連接技術(shù)與PC進(jìn)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，RangerC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(biāo)，相當(dāng)于每秒4500萬個3D點(diǎn)。

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(jī)器視覺產(chǎn)品的主流形式。

近年來，機(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)是一項(xiàng)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(hù)性好、便于不斷完善和升級換代等。

而在工業(yè)檢查機(jī)器中，用戶也更傾向于使用帶有實(shí)時操作系統(tǒng)的嵌入式設(shè)備，由于不需要單獨(dú)的IT部門支持，這使得實(shí)際操作具備更好的獨(dú)立性、可靠性。有專家指出智能相機(jī)以及高性能的嵌入式視覺處理系統(tǒng)在將來將占據(jù)視覺硬件市場的主要份額。NI近日就發(fā)布了全新的嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)，可幫助制造行業(yè)工程師和系統(tǒng)集成商在進(jìn)行產(chǎn)品分類、裝配驗(yàn)證以及包裝檢查等應(yīng)用時，快速建立高速實(shí)時機(jī)器視覺系統(tǒng)。

軟件地位在提升

機(jī)器視覺有一個通俗的解釋，就是用機(jī)器來取代人眼進(jìn)行測量和判斷。隨著嵌入式處理器技術(shù)的發(fā)展，視覺處理硬件的處理能力日漸增強(qiáng)，同時也帶來了軟件地位的提升。在圖像質(zhì)量一定的條件下，處理軟件和圖像算法的好壞能夠直接決定判斷結(jié)構(gòu)的正確與否，所以視覺軟件在整個系統(tǒng)中所處的地位是至關(guān)重要的。

從機(jī)器視覺應(yīng)用作為一個光機(jī)電一體的實(shí)際應(yīng)用來看，成功與否的決定因素從來都是一個綜合實(shí)力的評估。如今在機(jī)器視覺上的競爭焦點(diǎn)已經(jīng)不再局限于硬件本身，而是更多的轉(zhuǎn)向與之搭配的軟件。正是基于這個原因，除了繼續(xù)在運(yùn)動控制和系統(tǒng)平臺上進(jìn)行投入外，凌華也漸漸開始了向系統(tǒng)整合方案供應(yīng)商的角色轉(zhuǎn)變。在圖像處理軟件方面，從1998年就開始與比利時Euresys公司開始合作，目前已經(jīng)積累了大量的客戶和成熟應(yīng)用。

NI也針對不同應(yīng)用為工程師提供了相應(yīng)的軟件平臺。針對精密設(shè)備制造，實(shí)驗(yàn)室視覺處理等應(yīng)用，NI提供了強(qiáng)大的視覺開發(fā)模塊VDM。視覺開發(fā)模塊能夠支持在LabVIEW以及VC，VB等多種平臺下進(jìn)行開發(fā)，內(nèi)涵數(shù)百種強(qiáng)大的視覺工具，能夠?qū)崿F(xiàn)精確測量，定位以及模式匹配等功能，適合專業(yè)視覺系統(tǒng)的開發(fā)人員。針對工業(yè)生產(chǎn)線視覺應(yīng)用，NI提供的是靈活易用的配置型軟件平臺VisionBuilderAI。VisionBuilderAI中同樣內(nèi)置了上百種常見的視覺處理工具，用戶無需編程就能夠解決絕大多數(shù)的視覺應(yīng)用，適合非專業(yè)的機(jī)器視覺終端用戶開發(fā)靈活的視覺應(yīng)用。

康耐視則推出了In-SightExplorer4.3版軟件并為EasyBuilder?配置環(huán)境提供了6種新型視覺工具和22個過濾器。此外，還在In-Sight視覺系統(tǒng)中的大量通信功能中新增了對CC-link和MCProtocol兩項(xiàng)通信協(xié)議的支持，這兩項(xiàng)協(xié)議主要用于MitsubishiElectric的自動排序器。

離不開的解決方案

機(jī)器視覺技術(shù)發(fā)展至今，一直與工業(yè)自動化密不可分。機(jī)器視覺的軟硬件產(chǎn)品已逐漸成為生產(chǎn)制造各個階段的必要部分，這就對于系統(tǒng)的集成性提出了更高的要求。工業(yè)自動化企業(yè)要求能夠與測試或控制系統(tǒng)協(xié)同工作的一體化工業(yè)自動化系統(tǒng)，而非獨(dú)立的視覺應(yīng)用。在當(dāng)前，越來越多的企業(yè)對機(jī)器視覺提出了與現(xiàn)有生產(chǎn)線或者測試控制系統(tǒng)配合使用的要求，這就要求機(jī)器視覺廠商們不僅提供獨(dú)立的視覺產(chǎn)品，而是提供能夠與工業(yè)自動化系統(tǒng)集成的完整的解決方案。

在制造型企業(yè)的生產(chǎn)線中，機(jī)器視覺系統(tǒng)不僅需要與現(xiàn)場的控制系統(tǒng)配合使用，同時還要考慮到與工廠信息系統(tǒng)的連接。一般的視覺系統(tǒng)供應(yīng)商往往僅提供視覺方面的解決方案，而將它與工業(yè)自動化系統(tǒng)集成的問題留給了集成商或者終端用戶。NI為工業(yè)自動化提供了一個統(tǒng)一的軟件環(huán)境以及多樣的模塊化的硬件平臺，如可編程自動化控制器（PAC），工業(yè)觸摸屏以及基于確定性以太網(wǎng)的分布式I/O等。用戶得以在LabVIEW這一專為工程師設(shè)計(jì)的圖形化開發(fā)平臺上實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺，運(yùn)動控制，人機(jī)界面及數(shù)據(jù)采集等功能。同時LabVIEW強(qiáng)大的兼容性也能夠保證系統(tǒng)無縫連接到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫以及企業(yè)管理系統(tǒng)，以最小的代價構(gòu)建一個完整的自動化平臺。