高性能和集成度提升效率和优化成本

文章来源:MM《现代制造》 点击数:486 发布时间:2018-03-15
堡盟电子(上海)有限公司视觉技术产品市场销售总监李智勇针对工业机器视觉技术的应用现状、如何满足日益苛刻的用户需求以及未来将呈现怎样的发展趋势等内容进行了介绍和分享。
高性能和集成度提升效率和优化成本

机器视觉(MV)指的是“针对所有硬件和软件相结合的工业和非工业应用的设备提供操作引导的技术,该技术基于图像采集和处理功能。”而工业机器视觉是工业4.0的一个重要组成部分,在与工业4.0相关的追溯系统中,包括智能制造、检测等环节都离不开机器视觉的参与。对此,堡盟电子(上海)有限公司视觉技术产品市场销售总监李智勇针对工业机器视觉技术的应用现状、如何满足日益苛刻的用户需求以及未来将呈现怎样的发展趋势等内容进行了介绍和分享。

堡盟电子(上海)有限公司视觉技术产品市场销售总监李智勇

堡盟电子(上海)有限公司视觉技术产品市场销售总监李智勇

他指出,当前中国企业在主观上正在积极接受并引进机器视觉的相关应用,机器视觉与智能制造两者密不可分,机器视觉使设备制造更加柔性化。例如,一些机械制造单个设备以往只能支持某个产品线进行生产,而现在通过机器视觉与机械手的组合,能够针对不同种类的产品实现生产过程的快速切换,通过这种工业相机的使用,大大提升柔性化和效率。因此,市场未来对机器视觉技术的需求将不断扩大。

满足高可靠和高性价比需求

物联网影响了工业技术未来的发展,而且也对如何评估、购买和使用工业设备产生了影响。机器视觉做为智能制造和工业自动化不可或缺的部分,用户在选择工业机器视觉产品或者方案时,除了关心视觉产品本身的稳定性之外,是否能为客户带来直接的经济效益也是一个非常重要的考虑因素,如生产效率的提升,可替代人工的数量等。

为了满足市场日趋复杂的行业应用需求,堡盟不断丰富产品的性能。其中堡盟最新发布的CX系列相机就是专门针对高品质和高可靠性需求而研发的产品。它采用最新的CMOS传感器Sony® PregiusTM和ON Semiconductor® PYTHON;拥有GigE和USB 3.0接口,可以很好的满足市场的需求;拥有的29 mm×29 mm的机壳可以方便且灵活地进行集成——即使在狭窄的安装环境下;由于方形机壳上四周的M3固定件,机械连接非常灵活、快速,而且节约成本。

同时,堡盟还首先推出了首款最短曝光时间为1μs的CMOS相机。这款CX相机采用第二代Sony Pregius传感器,曝光时间范围为1μs~60 s。相机分辨率高达1200万像素,非常适合在激光焊接等高光强的工作环境下使用,并且能够最大限度地降低拿放操作等高速应用中图像的模糊程度。该系列相机尤其适合对高分辨率、高速图像采集质量有严格要求的应用场合。可以说CX相机凭借高分辨率、高帧率、低暗噪和高动态范围(71 dB)以及高达65℃的工作温度等特点,非常适合用于众多苛刻应用环境,例如,在表面检测、2D/3D测量技术、高速运动物体检测、飞行检测等应用中都可起到至关重要的作用。

此外,在视觉产品中,针对云端接入、系统微型化、集成化等需求,堡盟特别强调视觉传感器Verisens产品软件的简单易用性和高度兼容性。堡盟VeriSens系列智能相机以用户界面友好、功能强大、安全可靠等优势广受青睐。其中,XF系列智能相机功能丰富,适用于复杂的检测任务;采用FEX Loc技术,能够实现强大的360°目标识别;可通过校正透视扭曲和镜头扭曲进行坐标转换;具有自定义处理接口和灵活的结果链接;具备用户等级和密码保护功能,防范未经授权的更改。

而XC系列智能相机则由于采用了C-Mount和模块化光源系统,可自由选择镜头;与此同时,它特殊的频闪控制器可以轻松实现对各种工业LED光源的频闪控制;XC系列智能相机还具有功能全面的,带有照明控制的软件包;而特别值得一提的是,它还拥有精度分别为0.3 MP、1.2 MP、2 MP的CCD传感器。基于FTP技术,Verisens可以轻松将检测结果和图片上传至服务器,方便客户日后对产品的追溯。PROFINET现场以太网可实现实时数据交互、容易布线、容易现场诊断等,而且PROFINET是欧洲汽车行业的标准(AIDA consortium)。

研发和定制能力提高灵活性

每个应用案例都有独特的需求,而这些需求反过来又需要特殊的设备配置。针对客户的具体项目或者功能需求,堡盟具有强大的产品研发和定制能力。例如,堡盟最近推出的像素为200万和1200万的高速相机以及适用于激光三角测量任务的3D相机,LX VisualApplets相机系列。其像素为200万和1200万,线宽分别为2 K和4 K,在128线时的轮廓扫描频率超过2.5 kHz,适用于精确的高速激光三角测量任务,进一步丰富了带内置图像预处理功能的LX VisualApplets相机系列。这些3D相机带有一个基于VisualApplets技术专门开发的激光三角测量程序(Applet),借此可以直接在相机内以亚像素级精度定位激光线的焦点,因此只需传输轮廓数据,从而减少了需要传输和处理的量,在采用GigE接口进行系统设置时,就可以提高性价比和灵活性。

高分辨率和轮廓扫描频率可实现3D信息的精确采集,甚至能够在高速处理时可靠地识别极轻微的差异。聚合的轮廓确保了高速数据传输的可靠性,同时还能显著降低CPU负载。凭借预安装的3D程序,相机可随时用于激光三角测量任务,无需进行额外的编程设置,从而为用户提供了极大的灵活性,便于他们根据具体的应用需求进行调整。这些3D相机可使用HALCON等第三方软件实现快速集成,还可以通过3D样本轻松完成系统校准。

新技术紧跟未来发展趋势

在物联网和数字化的驱动下,机器视觉技术越来越多的被用户所采用,顺应未来发展趋势的智能机器视觉设备将不断完善客户数据的可用性,从而为企业未来的运营提供帮助。堡盟认为,未来机器视觉领域将呈现看似完全两极分化的趋势:一是产品和技术将趋向“更快、更高、更强”,更快的相机传输接口,如GigE、Dual GigE、USB3.0和10GigE等;更高的分辨率,随着最新的CMOS技术的发展,相机分辨率将从2900万、4700万发展到1亿以上的像素;更强大的功能,相机不再是单纯的图像采集器件,相机内部更多会集成针对图像的预处理功能,如Baumer的LXG VisualApplet系列预处理相机。

另外,产品和技术将走向高度集成和低成本化,尤其是针对嵌入式机器视觉市场。例如,堡盟最新发布的新版堡盟通用应用程序编程接口(GAPI)软件开发包(SDK)支持Linux®ARM®处理器,完美实现了堡盟GigE相机在嵌入式视觉应用中的软件集成。高能效、高性价比的ARM®硬件平台可以降低系统成本。堡盟GAPI提供两种安装包:标准安装包和基础安装包,可支持多家厂商与相机应用相关的硬件平台。标准安装包使用指定厂商定制的评估套件(目前有NVIDIA® Jetson、Raspberry Pi®、CompuLab和ODROID)以快速分析其评估嵌入式图像处理解决方案的功能。基础安装包支持用户借助于ARM® ARM7TM系列的硬浮点和软浮点处理器进行自定义开发,从而使应用架构在性能、设计和成本方面达到最优。