机器视觉

嘿,哥们。这里有一个提示:机器视觉是一个热门的自动化投资。在控制工程订户调查受访者中，64%预计在未来12个月内增加机器视觉采购;29%的受访者表示，他们的投资将与去年持平。去年，35%的人预计2006年将增加支出，54%的人预计将增加支出。

阻碍投资的主要因素仍然是32%的可用资本预算(低于2005年的39%和2004年的46%)。未来一年，其他阻碍机器视觉投资的因素还包括:“相对于其他自动化项目的优先级”占22%，“工程资源”占19%，“理解视觉技术”仅占10%，这表明复杂、昂贵的视觉系统的旧时代已经结束。

这些都是最近一项研究的发现控制工程和里德公司研究报告CE订户对机器视觉产品的使用和计划。调查结果来自那些参与指定、推荐和/或购买机器视觉的人;其中，46%为工厂内部需求，20%为OEM(转售)，10%为两者。

微技术，微价格

一些熟悉机器视觉技术的人似乎对这种趋势并不感到惊讶。Banner Engineering Corp.视觉传感器业务经理施密茨(Jeff Schmitz)说，过去10年微技术的进步已经将机器视觉的价格降到了一个更容易承受的水平。一个基本的视觉传感器现在起价在1000美元左右，而一个功能齐全的传感器起价在3000美元左右。这与10年或15年前公司为一个多组件系统支付的3万美元的价格相差甚远，当时需要一个专家来设置和维护。

“这些微小的技术进步——以及人们技术悟性的整体提高——意味着，只要有一点技术支持，车间里的人就能学会安排检查。”施密茨说，软件界面变得对用户友好，并且基于众所周知的格式，比如微软(Microsoft) Windows向导，这是有帮助的。

调查发现，机器视觉在用户友好性和低成本方面继续受到青睐。只有37%的受访者认为机器视觉技术过于复杂或成本太高，低于2004年的45%。

达尔萨数码影像集团(Dalsa Digital Imaging group)旗下ipd的战略发展总监本•道森(Ben Dawson)表示，随着技术变得更容易使用，越来越多的客户发现(或重新发现)质量的竞争优势。“几年前，安装机器视觉系统是一项重大任务，通常需要机器视觉专家的服务。易于使用的机器视觉系统使安装变得轻而易举。他说，他们的创新“将机器视觉专家的知识融入到机器中，使视觉系统的界面变得简单，过程或控制工程师都很熟悉”。

机器视觉应用于各种各样的应用。检查(67%)仍然是二比一的赢家，其次是最常见的用途:诊断、测试和维护(33%)。按降序排列，其他热门领域是包装机;条形码阅读;测量;以及运动控制——所有这些都被超过25%的受访者列为主要应用。

受访者表示，与机器视觉相关的主要通信手段是以太网TCP/IP;4 - 20毫安。清廉V;设备网;和rs - 485。这也是未来12个月计划使用的机器视觉通信的前五名。

智能传感器，集成商

在45%使用智能视觉传感器的受访者中，81%的人认为这种传感器满足了他们的需求。

道森指出，ipd在机器视觉系统、处理器和软件中实现了“智能”。“我们的母公司生产相机，我们从合格的供应商那里转售相机、照明和光学(镜头)。运动控制通常由分销商或集成商提供。

那些使用或计划使用视觉系统自动化系统集成商的人保持不变，分别为25%和17%，与去年相比。

“集成商当然是有帮助的，”Banner的Schmitz补充说，“对于视觉传感器和光线的最佳定位，建议在工厂的初始视觉传感器安装中使用。”然而，为基本的视觉传感器编程并不需要专门的视觉集成商。”

施米茨说，目前的主要挑战是“选择和放置能突出关键特征的照明，并避免让检查范围不断扩大，直到超出视觉传感器的能力。”

详情请参阅调查结果resource.controleng.com在“研究”。

机器视觉产品

欲了解更多厂家，请访问www.globalelove.com/buyersguide。调查中提到的供应商包括康耐视(DVT)、Banner Engineering、Keyence、National Instruments、欧姆龙电子、Matrox Imaging、Coreco Imaging (ipd、Dalsa)、Jai Pulnix、PPT Vision、西门子(RVSI Acuity CiMatrix)和东芝Teli。对于系统集成商，请访问www.globalelove.com/integrators。也访问公司网站列出。

机器视觉的主要应用在哪里?

67%	检查
资料来源:Reed Corporate Research的《控制工程》，2006年8月
33	诊断、测试、维护
30.	包装机
28	条形码阅读
28	测量
27	运动控制
22	印刷设备、卷筒纸工艺
20.	连续和批处理
20.	机床控制，数控设备
20.	机械设备
20.	监控和数据采集
18	验证
17	离散产品制造
15	光学字符识别
15	泵，风扇，鼓风机的应用
12	连续处理
12	物料搬运设备(电梯、起重机、葫芦)
3.	其他

最重要的机器视觉特征(排名)

1.	性能
资料来源:Reed Corporate Research的《控制工程》，2006年8月
2.	易用性
3.	易于设置
4.	完整的解决方案(包括软件)
5.	价格
6.	强度
7.	技术支持
8.	定制能力
9.	速度
10.	全套工具
11.	集成技术

功能齐全的视觉传感器，价格低廉

康耐视公司宣布DVT 515和DVT 535是同类产品中最经济实惠、功能最强大、最易于使用的视觉传感器。DVT 515和535拥有最完整的视觉工具套件，为入门级视觉传感器设定了新的成本/性能标准。康耐视负责视觉传感器的高级副总裁克里斯•纳尔逊(Kris Nelson)说，这种传感器据称比同等价格的视觉传感器适用范围更广。他补充说，用户可以很容易地结合视觉工具来检查、测量、计数、查找特征和比较模式，以自动检查并确保各种应用和行业的质量。尼尔森说，这些传感器是DVT视觉传感器家族中成本最低的型号，使用易于使用的智能软件，便于设置、集成和维护，并与框架向后兼容。用于连接到工厂网络和软件的以太网连接据说使与其他视觉系统，plc, SCADA系统，pc和数据库的通信设置快速和容易。www.cognex.comCognex

阅读点笔条形码

PresencePlus P4 Omni与条形码和P4 BCR从横幅工程现在读取点-peen条形码。点状毛坯条形码通过在任何可延展性材料的表面创建一个永久的凹痕或点而制成，经常用于汽车和航空航天工业以及政府应用。点划线的数据不会像纸质标签那样脱落。这些传感器包括标准和高分辨率的130万像素型号，也能读取部分损坏的条形码，并在适当的照明下读取几乎任何表面。该公司表示，起价仅为1995美元，几乎是同类固定式条形码阅读器价格的一半。www.bannerengineering.com旗帜工程

易视觉“家电”

来自ipd的VA20机器视觉设备，安装在一个din安装的外壳中，为用户提供一个或两个相机的设置，布线和支持，可选择传感器分辨率。VA20配有iNspect软件，而VA21版本还包括Sherlock机器视觉软件。(有关《神探夏洛克7》下一代机器视觉软件的更多信息，请参见本期“独家产品”第10页。)VA20包括相机控制器内部的智能，允许用户将其与其他自动化控制器一起定位以进行接口。它具有千兆兼容的网络连接，允许向Web浏览器提供实时图像。分辨率为640 x 480像素和1024 x 768像素，更高的分辨率为1600 x 1200像素。www.goipd.comipd

千兆以太网摄像机具有较宽的动态范围

Jai Pulnix提供TM-1327GE，一种紧凑型逐行扫描CCD相机，具有2/3英寸。图像传感器(索尼ICX285)和以140万像素分辨率(1,392 x 1,040像素)捕捉30帧/秒的能力。在50.8 x 50.8 x 84.8 mm的外壳中，相机在光谱的可见和近红外部分提供了宽动态范围和高灵敏度，适用于广泛变化的光线条件，专门瞄准或检查可见光谱中不易观察到的瑕疵或缺陷。线间传输CCD允许全垂直和水平分辨率，快门速度高达1/21,000秒。异步复位，结合无延迟，脉冲宽度控制快门，提供机器视觉应用所需的灵活触发和曝光控制。GigE接口提供100米电缆与标准端口，易于使用。其专利查找表(LUT)允许全动态范围控制CCD的外部可选择的膝盖坡度。相机提供了一个广泛的软件工具包，包括一个用户友好的图形用户界面(GUI)，用于控制LUT设置和其他相机功能，以及一个集成的API和一组c++类，用于控制图像抓取和配置本地I/O连接。www.jaipulnix.com洁Pulnix

GB以太网彩色摄像机使用“超级传感器”

东芝泰利美国公司，东芝泰利公司的北美子公司，提供CS6910G，这是今年春天推出的世界上唯一的千兆以太网工业相机，采用了超级CCD蜂窝颜色传感器。它符合AIA GigE Vision协议，因此与标准千兆以太网硬件、端口和电缆兼容，省去了专用接口卡或帧捕获器的费用。它提供带宽流非压缩RGB 24位彩色视频高达每秒30帧在1,280 x 960分辨率(SXGA)通过CAT5e电缆到主机PC定位高达300英尺远。它提供渐进式扫描，随机触发，电子快门(1/15000至8s)，并在一个54(W) x 43(H) x 44.5(D)毫米的外壳，重量仅200克外部触发。www.toshiba-teli.com东芝Teli

PCI Express帧捕获器具有安全性

美国Eltec的新帧捕获器PC Eye/Sec旨在满足安全和监控任务的最高标准。图像数据记录卡提供16通道的JPEG压缩硬件，MPEG-4板载压缩，板载缩放(1:1到1:8)和带宽为250 MB/s的快速PCI Express Bus。帧捕获器通过16个并行输入记录模拟彩色摄像机数据，所有输入都包含一个单独的快速a /D转换器。因此，图像可以实时记录并存档在PC的中央存储器中;40个DMA控制器确保快速数据流处理(4个用于视频，16个用于JPEG, 4个用于MPEG, 16个用于音频输入数据)。设计基于fpga。转换器设置，如图像大小，亮度和对比度，可以单独调整。可用的软件包括一个安全库，针对Linux和Microsoft Windows 2000/XP的快速切换和多摄像头操作进行了优化。www.americaneltec.com美国Eltec公司

基于光纤的机器视觉光源

Dolan-Jenner工业公司为机器视觉集成商推出了Fiber- lite DC950机器视觉光纤照明器。150w石英卤素调节照明灯具有直流调节输出，快速灯响应，0- 5v直流远程强度控制接口，线性电压调节(8位D/ a模块)。它可以远程操作，提供灯故障的远程通知，以减少停机时间，并且由可堆叠的重型钢外壳制成，具有安装能力。前面板可以方便地访问快速灯的变化。照明选项包括色彩过滤，手动光圈(用于恒定色温下的强度调节)，模拟或数字远程接口。www.dolan-jenner.comDolan-Jenner

机器视觉传感器有更多的像素

柯达ISS最近推出了用于多种应用的KAC-00400机器视觉传感器。设计为宽VGA格式(768 x 488像素)，提供比标准VGA传感器多20%的像素，KAC-00400的扩展视野为模式识别和目标检测算法提供了额外的数据。柯达还将传感器的帧速率从30帧/秒提高到60帧/秒，以便捕捉快速运动。更高的光敏像素和更低的噪声设计提高了低光条件下的成像性能。www.kodak.com柯达

用于自动识别的单板智能摄像头

机器视觉提供商Value Engineering Alliance将Piati SBC添加到其ECC200 Data Matrix解码器解决方案家族中。该软件和一个小型单板智能摄像头可以封装或集成到现有的外壳中。应用包括读取直接标记的代码或缓慢移动的物品上的编码标签，或顺序运输或索引的物品(在解码时静止)。使用具有图形用户界面(GUI)的基于pc的程序轻松配置，它有助于识别和选择参数和选项，以优化每个应用程序的性能。可用的辅助自动识别工具，以解决某些可训练的光学字符识别(OCR)和交叉的2 / 5条形码读取应用。中分辨率CCD (640 x 480像素)传感器提供逐行扫描能力。它的尺寸为60 x 60 x 10 mm(不包括镜头座和光学元件)，具有两个数字输入，四个数字输出和一个RS-232串行通信接口。www.piati.com价值工程联盟

在线额外

更多的机器视觉研究

控制工程/ Reed Corporate Research on machine vision, 2006年8月，调查发现，80%的受访者来自制造业;20%用于非制造业应用。在各州中，俄亥俄州、纽约州、密歇根州、宾夕法尼亚州、德克萨斯州和密苏里州的受访者占55%以上。

调查中提到的供应商包括康耐视(DVT)、Banner Engineering、Keyence、National Instruments、欧姆龙电子、Matrox Imaging、Coreco Imaging (ipd、Dalsa)、Jai Pulnix、PPT Vision、西门子(RVSI Acuity CiMatrix)和东芝Teli。

这份电子邮件调查是在今年7月完成的。
完整调查结果

到控制工程资源中心(现在免费)，并查看“研究，每月产品焦点”，了解更多关于各种主题的研究结果。

机器视觉相关文章

• 要阅读2005年的机器视觉文章，请点击这里。

• 点击这里阅读“高马力视觉传感器”。

请关注2006年9月的封面故事，了解机器视觉测量应用的帮助。
更广阔视野的讨论

达尔萨数字成像集团ipd的战略发展主管本·道森(Ben Dawson)表示，ipd生产的视觉系统紧凑、易于使用，几乎可以应用于任何机器视觉应用。这可能排除了非常高速的应用，比如武器测试。ipd的产品支持基于以太网的TCP/IP、串行和并行协议、Modbus和其他网络协议。易用性是ipd成立的原因，他说:“在许多情况下，ipd的视觉设备产品可以在几分钟内解决机器视觉应用。”

道森说，智能传感器在“智能”和易用性方面各不相同;“有些人根本没有‘头脑’来完成检查任务，或者有一个模糊而困难的设置程序。”该公司的目标是“将视觉系统的智能与任务相匹配，同时保持简单的设置程序。”

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