单点机器视觉

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多摄像头视觉设备是嵌入式解决方案，主要是为了满足检查需求，在当今的市场上，它们已经变得相当复杂。它们通常提供易用性、性能和灵活性，以满足工业应用程序的各种要求，同时满足最终用户的需求和有限的经验。

达尔萨IPD (IPD代表达尔萨工业产品)已经提供机器视觉25年了，并声称是唯一一家拥有所有技术成分的公司，包括相机、框架抓取器、软件、视觉设备，甚至CCD视觉传感器芯片的半导体制造。虽然该公司在多摄像头解决方案上建立了声誉，但其新的BOA产品遵循了电子控制设备的最新趋势:将所有东西装入一个简单的盒子中。达尔萨工业产品集团总监史蒂夫·杰拉蒂(Steve Geraghty)向我们介绍了这项技术。

Geraghty并不是没有意识到，至少在过去10年里，一些竞争对手已经提供了小型机器视觉软件包。但他声称，他的公司已经做了功课，并推出了一款本质上不同的产品。这款新相机所提供的一切都在44毫米的金属立方体中:CCD传感器、光线控制、所有处理(使用三种不同的处理芯片)、I/O和以太网连接，以及开发人员和操作员应用程序接口。所有这些都被包装在一个符合ip67标准的盒子里，这个盒子非常小，一个高尔夫球几乎挤不进去。ip67级外壳意味着摄像机可以直接部署在恶劣的冲洗环境中，而不需要单独的保护外壳。

Geraghty说:“现在的制造商有各种各样的选择，以不同的价格提供一系列的机器视觉功能。“在我看来，每一种方法都只是解决方案的一部分;例如，大多数人仍然必须连接到运行该软件的个人电脑。”

Gerahgty说，BOA是独立的，所有的软件都嵌入在盒子里。它可以做机器视觉检测系统需要做的所有事情:捕获图像，处理图像，分析图像，并在需要拒绝零件时立即与自动化系统通信。无需外接控制器、PC机或服务器。

技术内

Geraghty还提出了另一个有趣的观点。他说，Dalsa是第一个实现多处理引擎的系统。实际上，每个BOA内部都有三个处理芯片:DSP、CPU和FPGA。

DSP用于算法开发和优化;CPU用于与操作员连接，以配置或监控检查，并与工厂环境沟通结果。FPGA用于将图像输入相机并控制其质量。

就外部连接而言，相机的背面是业务端。尽管有三个M12连接器，但许多典型应用只需要使用其中一个:100 MB以太网连接。第二个连接器提供对BOA输入和输出的访问。例如，它可以用来触发摄像机，或发送输出脉冲来控制自动化设备的方向。顶部是一个专用连接器，用于外部灯的电源和频闪灯控制。背面的剩余空间由一组led灯填充，用于状态指示。

达尔萨的工程师们也想出了一个聪明的方法来为他们的小盒子供电。在连接到以太网端口的M12线中，有8根导线:4根用于以太网信号，4根未使用。四根未使用的电线中有两根可用于供电。相机工作在12至30伏直流电下。Geraghty急忙补充说，这不是以太网供电(PoE)，而只是利用未使用的电缆容量的问题。而且，对于许多客户来说，这是一个很大的优势，因为这意味着他们只需将一根电缆连接到相机上。

为什么是100mb以太网，而不是千兆以太网?还是火线?或USB吗?在其多摄像头视觉设备中，Dalsa支持所有标准的通信选项，直到千兆的CameraLink，但该公司认为100mb以太网是全球新兴的工厂自动化标准。所以它认为这是一股可以追赶的潮流。

但是为什么不是千兆以太网呢?为什么不追求高速呢?毕竟，这是机器视觉。Geraghty说:“我们不能在连接时提供实时图像。“我们只是提供检查结果，100mb就可以了。

“我们可以通过以太网发送图片，实际上性能还不错。我们每秒可以发送10到15张图像，但这通常是在设置期间完成的。在正常的生产过程中，通常不会这样做。”

用户可以采用另一种方法，而不是浏览数千张照片。“这款相机的内存非常好，客户可以将结果和失败记录下来，并随时查看。他们可以在任何时候拨入摄像头，监控正在发生的事情。”

Dalsa支持所有标准通信选项，但将100mb以太网视为全球新兴的工厂自动化标准。

光源在哪里?

批评人士可能会立即注意到，与许多其他小型机器视觉设备不同，BOA没有照明系统。没有一排led环绕镜头，也没有一排led伸出相机。Geraghty说:“我们选择不这样做有两个原因。“首先，我们想要保持相机的小尺寸。其次，我们的研究表明，在大多数应用中，你不能使用集成灯，你必须购买和使用一个外部灯。因此，我们发现集成灯在许多应用中都是浪费的。”

BOA的另一个关键技术点是将应用软件嵌入摄像头，这意味着它不依赖外部计算机的支持。如果操作人员希望与内部工作进行交互——例如，为检查应用程序配置软件——他或她只需要通过Web浏览器进行连接。Geraghty说:“这消除了软件版本控制的所有问题。”

嵌入式软件应用程序是iNspect, IPD也为其多摄像头系统销售基于pc的软件包。它是为首次用户和机器视觉专家开发的，占该公司软件收入的一半左右。Geraghty说，另一半来自一个叫做Sherlock的更高级的软件包，将来会移植到BOA上运行。

iNspect软件适用于任何行业的最终用户制造商，他们使用或希望使用视觉来改进质量检查或提高生产率，但不想深入参与编程语言。

Geraghty说:“很多时候，在自动化应用中，我们发现客户并没有预先考虑机器视觉。“他们最终想在生产线投产后把它钉进去，因为他们发现它们有质量问题，或者类似的问题。”相机的小尺寸使得它可以很容易地集成到现有的线路上——例如，连接到机械臂的末端。

BOA的目标还包括寻找视觉平台的机器制造商，这些视觉平台可以满足他们的需求，以及希望拥有自有品牌平台以加快上市时间的小型设备制造商。对于这两个客户群体，Dalsa提供了将专有算法与iNspect结合起来并在BOA平台上运行的支持。或者，客户可能只想购买硬件平台和特定于boa的软件库来创建他们自己的专属包。

另一个值得注意的特性是基于pc的软件模拟器，其工作方式与嵌入式iNspect软件完全相同。这是一个主要针对视觉系统安装人员的工具:他们可以在新的安装中运行摄像头，在闪存驱动器上捕获一些图像，然后将它们传输到PC上，用模拟器开发应用程序。一旦完成，应用程序可以发送回相机。

Dalsa最初将提供一款640 x 480像素的单色BOA相机，售价1995美元，其中包括全套工具。彩色版将于今年晚些时候推出。尽管Dalsa在加拿大和荷兰的半导体制造工厂生产自己的机器视觉传感器芯片，但这些芯片大多是大尺寸的高端产品:至少1000 x 1000像素的传感器。为了将相机的价格控制在2000美元以下，该公司从外部渠道引进了640 x 480 CCD传感器芯片。Geraghty说，更高分辨率的模型正在开发中。

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