選擇機(jī)器視覺軟件時(shí)，請記住以下9個(gè)注意事項(xiàng)。

1.相機(jī)選擇

選擇視覺軟件時(shí)首先考慮的是確定它是否適用于最適合您應(yīng)用的相機(jī)。很容易找到低成本的模擬攝像機(jī)，但通常情況下，應(yīng)用程序需要的不僅僅是VGA分辨率，幀速率要快于30幀/秒，而且整體圖像質(zhì)量要高于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器視覺相機(jī)。

NI的硬件和軟件與數(shù)千臺攝像機(jī)兼容，從低成本的USB3Vision到高速線掃描和熱成像。

2.硬件可擴(kuò)展性

選擇合適的相機(jī)是任何應(yīng)用中至關(guān)重要的一步;然而，相機(jī)可擴(kuò)展性是另一個(gè)重要考慮因素。由于相機(jī)技術(shù)正在快速發(fā)展，有一天您可能需要升級相機(jī)以提高圖像質(zhì)量或測量其他功能。NIVisionAcquisitionSoftware是一款驅(qū)動程序軟件，可與所有NI圖像采集卡配合使用，并通過一個(gè)易于使用的界面連接到數(shù)千臺攝像機(jī)。即使您更換CameraLink相機(jī)供應(yīng)商或在100多種不同的GigEVision，IEEE1394和USB3Vision相機(jī)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，您的軟件也會保持不變。

NationalInstruments驅(qū)動程序軟件可與數(shù)千臺攝像機(jī)以及所有NI硬件平臺（如PC和PXI/CompactPCI，緊湊型視覺系統(tǒng)，工業(yè)控制器，智能攝像頭和CompactRIO控制器）配合使用。這意味著您可以在具有廉價(jià)相機(jī)的PC上在實(shí)驗(yàn)室中對應(yīng)用程序進(jìn)行原型設(shè)計(jì)，然后在堅(jiān)固的NI視覺系統(tǒng)上將其部署到生產(chǎn)車間，而無需更改采集或圖像處理代碼。

3.軟件易用性

獲得圖像后，下一步就是處理它。通過當(dāng)今算法的選擇，通過編程語言中的反復(fù)試驗(yàn)找到正確的工具可能是乏味且無效的。考慮到這一點(diǎn)，您需要視覺軟件工具來幫助您充分利用算法。

對于許多應(yīng)用程序，您不需要編程語言來構(gòu)建完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)。雖然不如C，VisualBasic或NILabVIEW中的編程靈活，但NIVisionBuilderAI等可配置軟件提供了易于導(dǎo)航的交互式環(huán)境，可用于配置，基準(zhǔn)測試和部署機(jī)器視覺應(yīng)用程序。VisionBuilderAI包括近50個(gè)流行的機(jī)器視覺工具，如模式匹配，OCR，DataMatrix讀取器和顏色匹配。它可以從NI支持的任何攝像機(jī)獲取圖像，并使用以太網(wǎng)，串行或通用的常見工業(yè)協(xié)議與其他設(shè)備通信檢查結(jié)果數(shù)字I/O。

雖然編程視覺應(yīng)用程序比使用VisionBuilderAI進(jìn)行編程更復(fù)雜，但NI使用NIVisionAssistant可以輕松，直觀地在LabVIEW，C和VisualBasic中進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)。VisionAssistant包含在NI視覺開發(fā)模塊中，是一個(gè)原型設(shè)計(jì)環(huán)境，您可以使用它來交互式地嘗試不同的視覺功能，以查看適用于您的應(yīng)用程序的功能以及每個(gè)功能運(yùn)行的時(shí)間。

一旦確定了如何最好地滿足您的應(yīng)用程序挑戰(zhàn)，只需單擊按鈕，VisionAssistant將生成可立即運(yùn)行的代碼。在輸入一行代碼之前，您可以完成大部分視覺應(yīng)用程序。您可以單獨(dú)運(yùn)行VisionAssistant生成的代碼，也可以將其添加到更大的工業(yè)控制，數(shù)據(jù)采集或運(yùn)動控制系統(tǒng)中。

無論您是視覺新手還是專家視覺集成商，VisionAssistant都可幫助您在更短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建高效可靠的視覺應(yīng)用。

4.算法廣度和精度

選擇視覺軟件時(shí)，必須確定軟件工具是否能夠正確，準(zhǔn)確地測量到子像素的重要部分或?qū)ο筇卣鳌Ｈ绻浖粶?zhǔn)確可靠，那么計(jì)算機(jī)的速度和相機(jī)的像素?cái)?shù)無關(guān)緊要。請記住，制作準(zhǔn)確的代碼比使快速代碼更準(zhǔn)確更容易。

視覺開發(fā)模塊和VisionBuilderAI包含數(shù)百種準(zhǔn)確可靠的視覺功能。下面列出了五種最常見的機(jī)器視覺應(yīng)用領(lǐng)域以及最流行的算法。

增強(qiáng)圖像–使用過濾工具銳化邊緣，消除噪音或提取頻率信息。使用圖像校準(zhǔn)工具消除由鏡頭失真和相機(jī)放置引起的非線性和透視誤差。您還可以使用圖像校準(zhǔn)工具將實(shí)際單位應(yīng)用于測量，因此工具返回的值以微米，毫米或英里而不是像素為單位。

檢查有無–這是最簡單的視覺檢查類型。要檢查零件或特征是否存在，可以使用任何顏色，圖案匹配或直方圖工具。存在檢查總是導(dǎo)致是/否或通過/失敗。

定位特征–在對齊對象或確定精確的對象放置時(shí)，定位特征非常重要，可作為所有后續(xù)檢查的標(biāo)準(zhǔn)。邊緣檢測，灰度模式匹配，形狀匹配，幾何匹配和顏色模式匹配都是可用于定位特征的工具。這些工具將對象位置（X，Y）和旋轉(zhuǎn)角度返回到十分之一像素。幾何匹配不受重疊對象或比例變化的對象的影響。

測量功能–使用視覺系統(tǒng)的最常見原因是進(jìn)行測量。通常，您使用邊緣檢測，粒子分析和幾何函數(shù)工具來測量距離，直徑，總數(shù)，角度和面積。無論是計(jì)算顯微鏡下的單元總數(shù)還是兩個(gè)制動鉗邊緣之間的角度，這些工具總是返回一個(gè)數(shù)字而不是位置或通過/失敗值。

識別零件–零件識別對于零件合規(guī)性，跟蹤和驗(yàn)證非常重要。直接識別方法包括讀取條形碼或數(shù)據(jù)代碼，如DataMatrix和PDF417.較新的方法使用可訓(xùn)練的OCR或?qū)ο蠓诸?。零件識別通常會產(chǎn)生文本或字符串，而不是測量或通過/失敗確定。

所有Vision開發(fā)模塊和VisionBuilderAI功能都利用亞像素精度來插入位置，距離和測量值，下降到十分之一像素和十分之一度。

5.異構(gòu)處理

機(jī)器視覺領(lǐng)域最大的進(jìn)步之一就是處理能力。隨著處理器性能每兩年翻一番，并且持續(xù)關(guān)注FPGA等并行處理技術(shù)，視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以應(yīng)用高度復(fù)雜的算法來可視化數(shù)據(jù)并創(chuàng)建更智能的系統(tǒng)。

性能的提高意味著設(shè)計(jì)人員可以實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)吞吐量，以實(shí)現(xiàn)更快的圖像采集，使用更高分辨率的傳感器，并充分利用市場上提供最高動態(tài)范圍的一些最新相機(jī)。性能的提高不僅可以幫助設(shè)計(jì)人員更快地獲取圖像，還可以更快地處理圖像。預(yù)處理算法（如閾值處理和過濾）或處理算法（如模式匹配）可以更快地執(zhí)行。這最終使設(shè)計(jì)人員能夠比以往更快地基于視覺數(shù)據(jù)做出決策。

遺憾的是，實(shí)現(xiàn)基于FPGA的視覺系統(tǒng)面臨的最大挑戰(zhàn)之一是克服FPGA的編程復(fù)雜性。視覺算法開發(fā)本質(zhì)上是一個(gè)迭代過程。設(shè)計(jì)師預(yù)先知道他們將不得不嘗試一些任務(wù)的方法。大多數(shù)情況下，他們需要確定哪種方法不起作用，哪種方法效果最好，“最佳”方法因應(yīng)用程序而異。為了最大限度地提高工作效率，無論使用何種處理平臺，都需要立即反饋和算法的基準(zhǔn)測試信息。在使用迭代探索方法時(shí)，實(shí)時(shí)查看算法結(jié)果可以節(jié)省大量時(shí)間。然而，由于算法的每次設(shè)計(jì)更改之間所需的編譯時(shí)間，傳統(tǒng)的FPGA開發(fā)方法可能會減慢創(chuàng)新速度。解決此問題的一種方法是使用算法開發(fā)工具，該工具可幫助您從同一環(huán)境開發(fā)CPU和FPGA，同時(shí)不會陷入FPGA編譯時(shí)間。將NIVisionAssistant與視覺開發(fā)模塊結(jié)合使用，設(shè)計(jì)人員可以開發(fā)出可在CPU或FPGA上部署的算法。VisionAssistant還可用于在目標(biāo)硬件上編譯和運(yùn)行算法之前測試算法，同時(shí)輕松訪問吞吐量和資源利用率信息。

6.與其他設(shè)備集成

如果您曾經(jīng)完成過視覺應(yīng)用程序，那么您就會知道視覺通常是更大控制系統(tǒng)的一部分。在工業(yè)自動化中，您的視覺應(yīng)用可能需要：

控制執(zhí)行器對產(chǎn)品進(jìn)行分類

將檢查結(jié)果傳達(dá)給機(jī)器人控制器，可編程邏輯控制器（PLC）或嵌入式系統(tǒng)

將圖像和數(shù)據(jù)保存到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

將檢查參數(shù)和結(jié)果傳達(dá)給本地或遠(yuǎn)程用戶界面

通常，對于科學(xué)成像應(yīng)用，您必須將視覺與運(yùn)動階段，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，顯微鏡，專用光學(xué)和高級觸發(fā)相結(jié)合。

作為領(lǐng)先的工業(yè)控制，數(shù)據(jù)采集和運(yùn)動控制產(chǎn)品供應(yīng)商，NI設(shè)計(jì)的視覺產(chǎn)品可與這些和其他常見組件配合使用。無論您是需要通過DeviceNet與PLC通信還是通過串行總線與顯微鏡進(jìn)行通信，您都可以使用NI視覺產(chǎn)品進(jìn)行通信。

7.價(jià)格

Vision軟件包有很多種。許多人通過拆分他們的開發(fā)庫和單獨(dú)銷售算法來滿足OEM客戶的需求。雖然每個(gè)算法包的成本似乎都較低，但總視覺開發(fā)包的成本通常很高。除此之外，每個(gè)組件的許可證成本，以及應(yīng)用程序部署變得復(fù)雜和昂貴。

視覺開發(fā)模塊具有您所需的所有算法，可以應(yīng)對最嚴(yán)峻的視覺挑戰(zhàn)，因此您可以避免研究，購買和維護(hù)多個(gè)軟件包。此外，部署應(yīng)用程序非常便宜–使用單一視覺部署許可證，您可以部署使用任意數(shù)量視覺算法的可執(zhí)行文件。此外，NICompactVisionSystem還包括部署應(yīng)用程序所需的所有許可證。因此，無論您使用多少NICompactVision系統(tǒng)，您只需購買一份VisionDevelopmentModule或VisionBuilderAI。

8.合作伙伴和集成商

NI生產(chǎn)圖像處理和機(jī)器視覺硬件和軟件。由于NI不生產(chǎn)照明，照相機(jī)和光學(xué)器件，因此該公司與其他專家密切合作。

在過去的十年中，NI的視覺產(chǎn)品已經(jīng)幫助滿足了數(shù)千種不同的應(yīng)用挑戰(zhàn)，從檢測汽車零部件到協(xié)助癌癥研究。雖然NI視覺工具是為最終用戶設(shè)計(jì)的，但較大的應(yīng)用程序可能需要專家視覺幫助。為了幫助您進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)，NI與1000多個(gè)NI聯(lián)盟合作伙伴合作，可以幫助您選擇正確的組件或?yàn)槟鷺?gòu)建完整的交鑰匙解決方案。

9.技術(shù)支持

雖然NI視覺軟件的設(shè)計(jì)易于使用，但在您需要時(shí)獲取幫助非常重要。NI直接向其客戶銷售視覺軟件，并提供直接的產(chǎn)品支持。經(jīng)銷商或第三方從不介于您和合格的NI工程師之間。當(dāng)您需要專家時(shí)，您可以通過電話或電子郵件聯(lián)系數(shù)百名應(yīng)用程序工程師中的一位。