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機器視覺如何應對與工業(yè)自動化系統(tǒng)集成應用的挑戰(zhàn)1

2025China.cn   2007年11月01日

機器視覺市場

  機器視覺作為工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要組成之一,其技術與應用也隨著自動化行業(yè)的發(fā)展而日益成熟。具體體現(xiàn)在:圖像處理能力和速度不斷增強、光電器件性能的提高、各類標準的逐漸統(tǒng)一以及價格的相對降低。據(jù)AIA(自動成像協(xié)會)的市場研究調查報告,2006年全球機器視覺市場規(guī)模已經超過了70億美元,并預測在今后五年內仍將保持持續(xù)的增長勢頭。然而,隨著供應商和集成商不斷的把機器視覺應用推向各個領域,機器視覺這一相對獨立的功能如何無縫的融入各行業(yè)各類自動化裝備遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。

機器視覺的應用及挑戰(zhàn)

機器視覺應用主要可分為兩類:

  一類是用于大規(guī)?;蛘吒邷y試要求的生產線上,如包裝、印刷、分揀等,或者在野外、核電等不適合人員工作的環(huán)境中,利用機器視覺方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工測量或檢試,同時實現(xiàn)人工條件下無法達到的可靠性、精確度及自動化程度。

  另一類應用是必須用到高性能、精密機器視覺組件的專業(yè)設備制造,典型代表是最早帶動整個機器視覺行業(yè)崛起的半導體制造設備。從上游晶圓加工制造的分類切割,到末端電路板印刷、貼片,這類設備都依賴于高精度的視覺測量以對運動部件進行導引與定位。例如,如果錫膏印刷工序存在定位偏差,且該問題直到芯片貼裝后的在線測試才被發(fā)現(xiàn),那么返修的成本將會是原成本的100倍以上。

  然而,在上述應用中,機器視覺功能很少作為孤立的系統(tǒng),而是以整個自動化系統(tǒng)或者設備的有機組成部分之一出現(xiàn),也往往在配合邏輯控制,運動控制,數(shù)據(jù)采集,通信網絡以及企業(yè)數(shù)據(jù)庫管理等其它功能時,才能真正發(fā)揮出其優(yōu)勢。構建機器視覺系統(tǒng),除了完成從光源調配到圖像處理軟件開發(fā)系列過程外,更是面臨著與上述種種復雜的自動化系統(tǒng)功能集成所帶來的挑戰(zhàn)。單一的視覺開發(fā)軟硬件方案,往往使得自動化系統(tǒng)整體的開發(fā)周期、成本和不確定性風險都要由制造方或者集成商來承擔。機器視覺與自動化系統(tǒng)集成的困難,很大程度上阻礙了其在相對保守的工業(yè)自動化領域的應用。

基于NILabVIEW和機器視覺系統(tǒng)的解決方案

  面對上述挑戰(zhàn),NILabVIEW軟件平臺及其機器視覺系統(tǒng)給出了很好的解決方案。

  讓我們先從軟件的角度看機器視覺的開發(fā)與集成過程:首先借助高效便捷的配置軟件VBAI(應用于自動檢測的機器視覺生成器)和全面的視覺模塊(涵蓋了對所有制式和標準的相機的支持,提供模式匹配、OCR、顆粒分析、二維條形碼識別等數(shù)百種圖像處理功能),用戶可以在交互式的開發(fā)環(huán)境中驗證不同的相機和光源設置、采集方式與圖像處理算法,然后再將確認的步驟自動生成對應于LabVIEW的可執(zhí)行程序。LabVIEW軟件平臺具有直觀的圖形化開發(fā)特性,使工程師把更多的精力集中在功能開發(fā)而不是代碼撰寫上。在整體系統(tǒng)開發(fā)和集成過程中,工程師可直接利用對應的LabVIEW工具包和模塊,在統(tǒng)一的平臺下以相同的方式完成運動控制、數(shù)據(jù)采集、工業(yè)通信和人機界面等功能,實現(xiàn)與各種PAC(可編程自動化控制器)、PLC、工業(yè)設備、OPC客戶端及企業(yè)數(shù)據(jù)庫的連接與通信。對于這種開發(fā)模式,無論是經驗豐富的集成商還初級開發(fā)者,都得以從不同設備所對應的專用甚至私有開發(fā)方式與平臺、驅動與協(xié)議、設備間互間的物理通信與同步這些困境中解放出來,大幅降低了系統(tǒng)集成的難度和成本。

(轉載)

標簽:機器視覺 NILabVIEW 自動化系統(tǒng) 集成應用 我要反饋 
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