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发布时间: 2021-02-26    浏览量:624


                                                       智能工厂对机器视觉都有哪些需求?

机器视觉在智能工厂中扮演着重要的角色,可以有效增加产能、提升产品合格率。那么,智能工厂对机器视觉都有哪些需求呢?

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1、性能与处理能力

系统性能与处理能力在提升产能方面扮演着关键的角色。就一般机器视觉系统而言,高分辨率与高帧率就像鱼与熊掌一样,不可兼得。在一般实际的应用中,通常是高分辨率但低帧率或低分辨率但高帧率的应用组合。如果想要两者兼得,惟一的出路就是使用高端CPU处理器来补足分辨率与帧率。如何以合理的成本,取得最佳的处理性能,是系统开发人员所关心的。

2、产线环境

智能工厂的环境通常是较为恶劣的,例如在饮料生产包装的产线,机器视觉系统可能会直接接触到液体。而在工件机加工的环境中,机器视觉系统面临的则是充满切削工件的恶劣环境。如果机器视觉系统必须就近配置在严苛的产线环境中,那么选择具备防水、防尘能力的产品才能达到该需求。

3、多组生产工作站

在智能工厂环境中,一个成品的上市, 从组件的制造、半成品的取放、质量的检验到出货的包装,必须要经过层层不同的工作站。举例来说,CNC机台负责组件的车削加工,通过工业机器人的取件,通过工业相机让工件定位后,才开始进行工件的切割;完成后进入到检测的站台,进行缺陷检测;过关的成品在包装区进行出货条形码的扫读。多组生产工作站之间,如何让系统之间容易整合与沟通,是工厂是否智能化的一大关键。

4、软件开发环境

软件解决方案开发的难易度与整合度,是所有导入智能化系统的工程人员心中的一大担忧,也往往是决定项目成败的最重要因素。如何缩短开发时间,降低系统开发成本,是重要的关键。

5、处理器计算性能

传统智能相机因为体积小,在有限的空间里, 散热能力会受到限制,因而仅能搭载单核Atom处理器或ARM架构的处理器,虽然其功耗较低,但因性能有限,故仅能完成单一任务的图像分析处理,如计数、扫描条形码等。随着Intel AtomTM E3840处理器系列的发布,相比前一代处理器系列提升两倍的处理性能,且同时还拥有低功耗的优势。这意味着小体积也能带来高性能,多任务的图像处理得以被实现。创想智控在机器视觉领域,聚焦传感器技术研发及应用,提供小而美、小而精的传感器产品系列。

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6、图像传感器与图像质量的优劣

图像传感器是机器视觉系统的灵魂,传感器的尺寸直接代表着图像的质量。在过去,智能相机的应用定义在初级的图像检测上,传感器的尺寸与图像质量的优劣,并不容易被凸显。然而如果要将机器视觉应用在高端高速的检测应用上,那么传感器的尺寸,就成为选择系统时,必须要考虑的要点。

7、卷帘快门与全局快门的比较

卷帘快门与全局快门的不同在于画面曝光的时间差。卷帘快门是通过电子信号告诉感光组件,依序曝光,直到整个画面曝光完成。而全局快门是在曝光时,“同时”曝光整个画面。随着系统处理性能的提升,系统性能将不再是瓶颈,若有高速移动对象的检测的需求,采用全局快门传感器能采集到无残影的、正确的图像。

8、协处理器

在机器视觉图像采集与分析的过程中,图像质量占了重要的关键。如果可以在图像进入分析之前,就对采集的图像进行质量优化,可确保图像分析的正确。在过去的应用中,图像数据采集到系统后,必须通过系统处理器进行计算与图像质量优化,受限于CPU计算资源,能够处理的图像数据量也会受到限制。然而,若能通过FPGA的支持,将图像的矩阵计算,在进到CPU计算之前,即做好过滤以及优化的处理,可以大幅加速图像处理的性能,降低CPU资源。一方面可以把系统资源留给机器视觉系统的核心—图像算法,另一方面可以更实时的处理大数据量的图像,让高速以及复杂的图像处理与分析,得以被实现,预处理功能例如查找表、感兴趣区域、阴影校正等图像质量优化功能。

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9、GPU绘图与多媒体图像处理性能

通过CPU与GPU性能的提升,图像检测结果可以被记录、存盘,或者是提供原始资料进行进一步的对比与分析,让智能工厂的信息系统具备更智能的功能。

10、系统显示性能

在智能工厂环境中,传统智能相机仅能通过以太网传输数据,以供中控端的监控使用。若该机器视觉系统可支持VGA输出接口,则该机器视觉系统可以同时通过VGA以及以太网络端口输出图像,连接至HMI或产线端的屏幕,实时检查结果,实时发现问题,将有效提升产线性能。总而言之,机器视觉系统从性能、扩展性、稳定性、开发成本上,均具备跨界的优势,为现今智能工厂系统应用提供新选择。