【技术前沿】超越嵌入式——集成机器视觉
前言导读
机器视觉在现代制造业中正在扮演着越来越重要的角色。例如，自我优化的生产过程依赖于成像检测的实时反馈。然而截止目前，即使是最先进的机器视觉系统也不能充分集成到整个控制系统中。贝加莱新的全集成式解决方案现在将发挥机器视觉系统的全部潜力。
用户可以选择不同的性能等级、图像传感器和光学器件。
古老的谚语告诉我们：“眼见为实”。事实上，视觉在人类感官中是最值得信赖的– 也是我们常用来与世界互动的东西。“相比之下，”贝加莱集成机器视觉产品经理AndreasWaldl说道，“今天的许多机器或多或少都是在盲目运行。”
多年来，OEM厂商一直试图通过机器视觉来解决这一缺点。当企业致力于实施工业4.0时，这样的视觉系统可能变成一个有价值的工具。“然而目前，机器控制和机器视觉仍然生活在两个不同的世界，”Waldl说道。将机器视觉集成到应用中仍然是一项非常复杂的任务。
贝加莱的机器视觉
“我们开发了一个嵌入式视觉系统，其柔性化和前所未有的集成度消除了以前与这些系统相关的缺陷，”Waldl说道。解决方案的核心是广泛的智能摄像头技术。低端产品将取代简单的机器视觉传感器，而高端系列将充分发挥高端智能摄像头的潜力。这些摄像头能够执行目前仍由基于PC的系统执行的各种机器视觉任务。
贝加莱机器视觉系统的一个关键组成部分是智能照明技术，它可以集成在摄像头中，用作外部设备，亦或是两者相组合。自动调光可以防止杂散光和其它困难的照明条件影响性能。此外，还可以轻松实现高速图像捕捉的高精准度同步，或实施特定对象要求，如明视场或暗视场照明。
完美集成
“贝加莱的机器视觉系统可以集成在各个层面：工程工具、实时操作系统和应用软件，”Waldl强调说。整体方法涵盖了自动化解决方案的各个方面：从控制系统到安全技术，从运动控制到机器人和CNC。“现在还包括机器视觉。”
摄像头和照明就像一体化的I/O模块、伺服驱动器和安全控制器一样，在运行系统中不再需要接口。诸如对图像处理例程进行编程和配置以及设置摄像头和照明等任务，全都成为了整个自动化项目的一部分。
控制程序员能够自己执行大量的机器视觉任务。所有数据、参数和变量在整个系统中都是标准化的 – 机器视觉不需要单独的过程变量。唯有在需要视觉专家的专业知识的情况下才需要咨询他们，例如处理困难的照明条件。
贝加莱已将机器视觉集成到其Automation studio工程工具中。
简单编程
贝加莱mapp技术框架提供了现成的软件组件，通过较少的编程就可以轻松创建机器视觉应用程序。由于mapp组件可以实现相互之间的直观通信，因此只需要点击几下即可将智能摄像头捕获的图像集成到mapp View HMI应用程序中。所有这些都不需要编写任何一行代码。摄像头和照明参数以及触发条件都可以随时更改，从而使产品换型和其它运行时间调整都非常容易实施。
无限可能
贝加莱机器视觉系统的潜在应用范围从相对简单的任务 – 如读取条码、OCV和OCR – 到制药、印刷和纺织行业中最为苛刻的任务。
不同的摄像头型号可以无缝扩展，它们全都基于相同的技术。这样，OEM厂商就可以为不同机型配备不同的机器视觉系统配置。不管安装哪种硬件，软件只需要创建一次。由于应用程序也存储在控制器上，因此如果在维修期间更换摄像头，数据也不会丢失。
像所有自动化产品一样，贝加莱的机器视觉系统使用现成的mapp技术组件编程。由此产生的应用涵盖了从过程控制和运动到机器视觉和HMI的一切。
亚微秒级同步
摄像头和照明通过POWERLINK直接集成到实时网络中，不仅保证了机器与运动控制间的紧密同步，而且还可以处理HMI通信。
触发信号直接来自控制器或运动应用程序，而不是它们过去被迫采取的迂回路线。将图像触发器和照明控制与整个自动化系统同步的能力 – 以硬实时和亚微秒级精度 – 开启了一个全新的充满机遇的世界。例如，在频繁换速的动态应用中，摄像头上不再需要使用单独的编码器。
通过将机器视觉完全融入其自动化系统，贝加莱现在允许机械制造商通过单一工具实现控制和机器视觉任务。正如Waldl总结道：“与传统视觉系统的不足之处不同，他们可以将精力重新集中在优化机器的增值流程上。”
“第一个完全集成的机器视觉系统为机械设备制造商带来了新的机遇。”AndreasWaldl，贝加莱产品经理– 集成机器视觉
关于贝加莱
贝加莱是一个总部位于奥地利并拥有遍布全球分支机构的创新驱动型自动化企业，2017年7月，贝加莱成为ABB集团全球机器与工厂自动化业务单元。作为全球工业自动化领域的领导者，贝加莱融合了前沿技术与先进的工程能力，为各个产业客户提供机器与工厂自动化、运动控制、HMI以及集成安全技术的完整解决方案。通过工业物联网通信标准如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及贝加莱强大的Automation Studio软件开发环境，贝加莱不断重新定义自动化工程的未来。贝加莱保持持续的创新精神，为客户提供更为简化以及超出预期的工业自动化领域前沿技术与方案。
