摘要：
　　機(jī)器視覺在智能工廠中扮演著重要的角色，可以有效增加產(chǎn)能、提升產(chǎn)品合格率。在選擇小型機(jī)器視覺系統(tǒng)時(shí)，傳統(tǒng)工業(yè)智能相機(jī)的優(yōu)勢(shì)是體積小、集成度高、便于開發(fā)使用；嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)則在于配置相當(dāng)彈性，可配備較高等級(jí)的CPU處理器，支持多通道相機(jī)，以及具備高擴(kuò)展性。是否有更新型態(tài)的小型機(jī)器視覺系統(tǒng)，可以兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具備降低成本，滿足需求越來越嚴(yán)苛與快速的視覺應(yīng)用考驗(yàn)？本文將帶您從系統(tǒng)選擇、軟硬件整合與成本考慮等方面一一剖析。
　　小型機(jī)器視覺系統(tǒng)概述
　　隨著智能工廠概念的興起，機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠提升產(chǎn)能與確保產(chǎn)品質(zhì)量，因而在智能工廠的配置中，扮演能夠達(dá)到系統(tǒng)成功導(dǎo)入的重要角色。其中小型機(jī)器視覺系統(tǒng)以其體積小，集成度高等優(yōu)勢(shì)備受市場(chǎng)青睞，并且正以每年30%的成長(zhǎng)率逐年增長(zhǎng)。
　　小型機(jī)器視覺系統(tǒng)，通常用于視覺檢測(cè)、定位、讀條形碼等功能，可以大致區(qū)分為三種類型。第一種可稱為一般熟知的工業(yè)用智能相機(jī)（或稱為智能傳感器），這種類型的產(chǎn)品是指將圖像傳感器與處理器整合在小型機(jī)器視覺系統(tǒng)中，以小體積、高集成度（集成鏡頭、傳感器、處理器到機(jī)器視覺系統(tǒng)的接口，以及軟件）、便于開發(fā)使用為最大優(yōu)勢(shì)。然而因?yàn)槭艿接?jì)算性能與相機(jī)分辨率的限制，通常僅可用于比較簡(jiǎn)單的視覺任務(wù)，如掃描條形碼、OCR字符識(shí)別等。另外，因?yàn)槭嵌嗪弦唬╝ll-in-one）的系統(tǒng)，無法提供系統(tǒng)擴(kuò)展性，如有多通道圖像采集的需求，則必須額外配置。第二種類型為嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)，搭配工業(yè)用相機(jī)，客戶可根據(jù)不同的應(yīng)用需求，彈性配置。優(yōu)點(diǎn)為可采用較高等級(jí)的CPU處理器，可連結(jié)多顆相機(jī)，且通過豐富的IO接口，與其他工廠設(shè)備的連接也更為便利。然而嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)基于體積與空間上的限制，并不具備完全取代智能相機(jī)的優(yōu)勢(shì)。第三種類型是基于x86架構(gòu)的智能相機(jī)，也可以說是可編程的智能相機(jī)，它同時(shí)擁有一般智能相機(jī)與嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，包含小體積、具備擴(kuò)展性等，滿足另一種類型的市場(chǎng)需求。在今天的文章中，將會(huì)有進(jìn)一步的說明。
　　
　　智慧工廠的需求
　　性能與處理能力
　　如何提升產(chǎn)能，系統(tǒng)性能與處理能力（throughput）扮演著關(guān)鍵的角色。就一般機(jī)器視覺系統(tǒng)而言，高分辨率與高幀率（每秒顯示幀數(shù)）就像魚與熊掌一樣，不可兼得。在一般實(shí)際的應(yīng)用中，通常是高分辨率但低幀率或低分辨率但高幀率的應(yīng)用組合。如果想要兩者兼得，惟一的出路就是使用高端CPU處理器來補(bǔ)足分辨率與幀率加乘出來的結(jié)果。如何以合理的成本，取得最佳的處理性能，是系統(tǒng)開發(fā)人員所關(guān)心的。
　　產(chǎn)線環(huán)境
　　工廠的環(huán)境通常是較為惡劣的，例如在飲料生產(chǎn)包裝的產(chǎn)線，系統(tǒng)可能會(huì)直接接觸到液體。而在工具機(jī)加工的環(huán)境中，則是充滿切削工件的惡劣環(huán)境。如果機(jī)器視覺系統(tǒng)必須就近配置在嚴(yán)苛的產(chǎn)線環(huán)境中，那么選擇具備防水、防塵能力的產(chǎn)品才能達(dá)到該需求。
　　多組生產(chǎn)工作站
　　在工廠環(huán)境中，一個(gè)成品的上市，從組件的制造、半成品的取放、質(zhì)量的檢驗(yàn)到出貨的包裝，必須要經(jīng)過層層不同的工作站。舉例來說，CNC機(jī)臺(tái)負(fù)責(zé)組件的車削加工，通過工業(yè)機(jī)器人的取件，通過工業(yè)相機(jī)讓工件定位后，才開始進(jìn)行工件的切割；完成后進(jìn)入到檢測(cè)的站臺(tái)，進(jìn)行缺陷檢測(cè)；過關(guān)的成品在包裝區(qū)進(jìn)行出貨條形碼的掃讀。多組生產(chǎn)工作站之間，如何讓系統(tǒng)之間容易整合與溝通，是工廠是否智能化的一大關(guān)鍵。