机器视觉软件开发以速度、简单为导向

随着机器视觉客户继续期望快速的视觉应用程序开发、易用性和新技术的采用，图像处理软件制造商正在更新他们的产品以满足这种需求。这一周期为软件制造商提供了大量机会来展示他们产品的多功能性和实力。

Teledyne Dalsa工业产品部门副总裁Steve Geraghty说:“市场的变化没有扩大的多。”“红外和3d成像等新技术的结合，正在扩大机器视觉的应用范围。”

MVTec Software GmbH(德国慕尼黑)联合创始人兼董事总经理Olaf Munkelt博士表示，机器视觉的发展是“由工业物联网(IIoT)或工业4.0带来的快速变化所驱动的，要求通过系统、机器、物体和人的数字互联实现集成生产流程。”

计算机从经验中学习的深度学习有望满足工厂车间及其他领域的这些需求。Geraghty说:“深度学习等新的软件技术通过学习正常的产品变化来扩展应用的可能性，从而使稳健的分类成为可能。”“深度学习允许机器视觉从混乱或不断变化的背景中分割和分类物体，甚至是生物，使非常困难的应用成为可能。”

MVTec引入了用于光学字符识别(OCR)的深度学习技术。Munkelt说:“随着深度学习算法变得越来越易于管理，我们能够将它们应用到一个在工业应用中非常重要的功能中，并且在苛刻的工业条件下，在任何形状的iiot读取字符中也非常强大，快速，并且不需要用户进行长时间的训练。”

2017年底，MVTec将发布其软件的新版本，该版本为使用深度学习提供了大量的功能选择。例如，它第一次让客户自己能够进行基于深度学习算法的卷积神经网络训练。

Matrox Imaging在其软件开发工具包中增加了OCR工具。它可以读取具有挑战性的点阵文本。

Matrox Imaging公司的产品管理总监Pierantonio Boriero说:“此外，考虑到喷墨打印机的持续有效性，点阵文本在包装行业的使用仍然非常普遍。”

他们的软件开发工具包中增加的其他内容反映了客户对更精确的视觉检查任务的驱动。Matrox在发现许多模式识别应用程序只需要定位基本形状，而不是复杂的几何形状后，开始在其视觉库中添加专用的形状查找工具。椭圆查找工具补充了现有的圆查找工具。

Boriero说:“这些专用的形状识别工具在提供更大自由度的同时，在鲁棒性和速度方面优于一般的几何模式识别。”

对于三维视觉，Matrox增加了一种方法，可以从点云中提取并测量截面，因为许多剖面应用都是通过使用二维计量学分析截面来解决的。Boriero说:“在自描述校准目标和部分可见和扩展校准目标的支持下，我们还使校准更加实际。”

由于客户不断要求用户友好的产品，视觉软件制造商正在减轻开发人员的编程负担。使用图形用户界面(GUI)上的数据流模型，来自Silicon software的软件旨在简化现场可编程门阵列(FPGA)视觉处理器上特定应用程序图像预处理的编程。该技术允许软件和应用工程师在不了解VHSIC硬件描述语言(VHDL)的情况下编程fpga, VHDL是用于描述数字系统的标准语言之一。

“用VHDL编写基于fpga的图像处理算法可能需要几个月的时间，因为修改算法也是一个漫长的过程，”Silicon Software美洲业务开发总监迈克·福克纳(Mike Faulkner)说。

由于大多数图像预处理直接在FPGA上进行，视觉系统可以实现基于pc的图像处理无法实现的实时结果，并且该软件不仅可以实现高速和低延迟的图像处理，还可以减少要传输和处理的数据量，并始终提供可重复的性能。它还通过大大加快开发周期来降低系统开发成本。

Matrox Imaging还发布了一个针对那些不想或不能编写代码的人的程序。他们开发了一个基于流程图的交互式开发环境，旨在“进一步简化开发和维护视觉应用程序的过程，”Boriero说。

远大前程》

图像处理软件的变化一直是渐进的，而不是宏伟的，尽管机器视觉客户的改进和要求越来越多，但交战的规则保持不变。Boriero说:“使用视觉库的开发人员仍然希望首先能够使用健壮、快速和实用的工具。

开发人员不仅希望库的应用程序编程接口能够通过支持各种坐标的参考系来方便地将员工工具连接在一起，例如，他们还希望库能够帮助他们集成和实现应用程序的其余部分，例如通过操作员界面中的图形图像注释。

“视觉工具本身需要随时部署，为了在特定情况下工作，几乎不需要调整设置，”Boriero说。也就是说，“开发人员确实希望使用经过深思熟虑的控件，以防万一。”

Boriero还指出，开发人员并不想仅仅为了尝试或研究一些东西而编写代码。他说:“他们希望代码生成能让他们在准备开始申请时更快地完成工作。”

最终，软件制造商将根据客户的需求开发出解决方案，解决从简单到复杂的每一个视觉任务。Geraghty说:“虽然我们遇到的大多数应用程序都可以用我们的标准工具集轻松解决，但我们确实遇到了许多需要独特功能的应用程序。”

这可能包括开发特定于客户应用程序的自定义算法或工具序列，或者改变与客户程序的交互方式，因为一些客户偏爱或预定义了与第三方应用程序集成的方法。

Geraghty说:“我们尽量不让单点订购使销售过程过于复杂，但我们也认识到用户想要购买他们使用的东西。”

韦恩哈丁是AIA的特约编辑。本文最初发表于视觉在线．友邦保险是先进自动化协会(A3)．A3是CFE Media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．

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