机器视觉对系统集成商的挑战

如今的视觉系统集成商可以从大量的产品中进行选择:现成的镜头、照明、相机、相机接口板和软件。随着供应商推出更实惠的产品，并增加功能，以取代曾经需要数千美元的系统，选择也在不断变化。

MoviMed和MoviTHERM的总裁兼首席执行官Markus Tarin表示:“这种变化的最大驱动力之一是2d机器视觉产品的商品化。智能传感器和智能摄像头，以及可配置的视觉系统，在很大程度上消除了机器视觉系统开发的需求，现在大多数常见应用都是通过现成的即插即用技术完成的。老练而有能力的机器视觉集成商现在发现，他们越来越难以为普通的2-D机器视觉系统增加价值。这些系统的一些供应商通过直接向终端客户推销他们的可配置机器视觉系统来强调这种情况。”

Vision ICS, Inc.总裁John Salls也认可了过去十年的进步，智能相机功能越来越强大，照明公司提供了更广泛的产品。然而，就在软件变得越来越强大，价格不断下降的时候，Salls看到了软件包的互连和标准化的问题。

“不同的公司对同样的事情使用不同的术语，”他说。“即使是像以太网这样的标准化通信，在不同的公司之间也存在巨大的差异，而且在视觉行业并没有真正推动开放(软件)标准。”

照明，就像机器视觉系列中的其他产品一样，需要集成商的仔细关注。工业视觉系统总监Earl Yardley说:“在每个机器视觉系统中，实现尽可能好的图像是至关重要的，这就是照明的关键，以创建被检查特征的强烈对比度清晰度。”

Yardley说:“市面上有很多通用的机器视觉灯，可以满足大多数应用，但这些标准产品不应该成为限制因素。”

为了解决更复杂的应用，工业视觉系统专门为一个项目开发照明。最近的例子包括高强度紫外线照明、集成到紧凑型机器人检查头部的分段环形灯，以及定制的形状因数背光。

Yardley说:“生产这些定制解决方案会在项目的前端增加额外的设计时间，但当涉及到对系统进行完全优化的图像编程时，节省的时间远远超过了这一点。”

提供3d和深度学习

虽然当今许多视觉产品可以满足大多数应用的需求，但随着技术和客户需求的发展，系统集成商必须保持领先一步。塔林指出，以3d成像市场为例，硬件创新先于软件创新。

Tarin说:“虽然现在有很多3d传感器和相机，比如激光三角测量、飞行时间、伪随机模式生成器的立体传感器等，但在开发工具链上还存在很大的差距，无法实现快速的系统开发。”

Tarin解释说，原始设备制造商(oem)目前使用开放标准的3d传感器或摄像头，并从头开始编程其应用程序，或者使用带有可配置工具的“封闭”系统，通常价格高昂。

Tarin说:“也许我们需要的是一个带有可编程FPGA的3d传感器或摄像头，用于高速机载图像处理，使非FPGA程序员能够在一个包中部署3d图像处理算法。”

另一项进入机器视觉市场的技术是人工智能，更具体地说，是深度学习——计算机从经验中学习的能力。在这个早期阶段，最大的挑战是将炒作与现实区分开来。塔林说:“人工智能和深度学习算法有时会过度承诺解决每个难以解决的机器视觉问题。”

塔林指出，深度学习虽然有益，但也只能到此为止。

塔林说:“虽然机器视觉应用确实已经从深度学习算法的部署中受益，但这些还远远不能提供银弹。”“与传统编程工作相比，试图实现超过99%的准确性所需要的努力尤其明显。尽管如此，这项技术肯定有它的地位，并将在未来几年继续变得越来越重要。”

关注新兴技术

虽然许多系统集成的挑战已经被嵌入照明、软件和I/O接口的智能相机的可用性和可承受性大大降低，但新兴技术将为机器视觉带来更多的难题。例如，在开发多光谱成像系统时，将需要专门的照明来照亮特定波长的产品。对于高光谱成像，宽带LED照明将取代目前基于卤素的系统。

在数据融合应用中，需要使用许多不同的传感器(超声波、可见光、红外和激光雷达)，需要定制复杂的成像软件，以便在高性能图形处理器上高效运行。随着越来越快的基于cmos的高速摄像机的出现，系统集成商将不得不支持光网络来将数据从摄像机传输到计算机。结合这一点，基于边缘的视觉系统将需要与基于云的计算系统一起工作，将分析捕获的数据与工厂管理和机器人系统结合起来，以完全自动化制造过程。

由于机器视觉系统集成商天生就是问题解决者，他们会做他们一直在做的事情:克服任何障碍，以便为应用程序找到最佳解决方案。

韦恩哈丁是AIA的特约编辑。本文最初发表于视觉在线．AIA是先进自动化协会(A3)的一部分，是CFE媒体的内容合作伙伴。由CFE媒体制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，cvavra@cfemedia.com．

更多的答案

关键词:机器视觉，系统集成，深度学习

• 系统集成商有许多解决机器视觉挑战的解决方案，比以前更便宜，更有效，但可用的选择数量可能是压倒性的。
• 系统集成商必须在硬件创新先于软件创新的市场中，随着技术和客户需求的发展，保持领先一步。

考虑一下这个

还有什么其他机器视觉的发展将对系统集成商产生重大影响?

原始内容可以在www.visiononline.org．

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。