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機器視覺應用普及 工業相機日益朝PC靠攏

文‧黃繼寬 發布日期:2016/09/23 關鍵字:凌華工業電腦USB 3.0GbECamera Link

機器視覺可說是工業自動化系統的靈魂之窗,從物件/條碼辨識、產品檢測、外觀尺寸量測到機械手臂/傳動設備定位,都是機器視覺技術可以發揮的舞台。而隨著應用範疇越來越廣,為了增加應用彈性或與工業電腦攜手組成更複雜的自動化系統,工業相機的規格發展趨勢正逐漸朝個人電腦靠攏,部分產品甚至已演化成一台麻雀雖小,五臟俱全的迷你工業電腦。

凌華科技自動化產品中心產品經理許凱翔指出,由於CPU效能、視覺演算法與硬體成本不斷改善,機器視覺在工廠的應用變得越來越普及,同時也為製造業者帶來降低成本、提升品質與生產效率等效益。跟人眼相比,機器視覺有檢測速度快、把關標準不受到人的主觀影響等優勢,而且機器視覺的解析度遠高於人眼,在檢測細微零件或電路時,比人眼更能明察秋毫。上述優勢使得機器視覺近年來在科技製造業與傳統製造業都大受歡迎。

而隨著機器視覺在生產製造上的應用越來越廣泛,工業相機這類產品也出現新的發展方向。許凱翔指出,由於不同應用對機器視覺的性能跟功能配置有很大的差異,因此機器視覺大致上可區分成可配置型系統、嵌入型系統與智慧相機型三大類。但不論是哪種機器視覺系統,除了少數特殊應用外,其所使用的工業相機都越來越向個人電腦靠攏,甚至智慧相機本質上就是一台內建CPU、記憶體,可以執行各種視覺演算法的工業電腦。

許凱翔進一步分析,除了需要逐行掃描(例如面板檢測)或非常高速的應用仍使用配備Camera Link介面的工業相機外,目前大多數工業相機都採用GbE介面,除了成本低廉外,容易與工業電腦介接,組成龐大複雜的自動化系統也是其一大優勢。搭載USB 3.0的工業相機也因為同樣的理由,而在市場上越來越受到歡迎。根據工業相機大廠Basler AG的調查,47.6%的客戶選用GbE工業相機,37.5%的客戶則使用USB 3.0工業相機。

至於智慧相機,本質上已經是一台迷你型工業電腦。以凌華的Neon工業相機為例,除了光學、影像感測器、數位訊號處理器等相機的元素外,該相機還搭載四核心Atom處理器,可以直接在相機上執行各種視覺演算法。這種智慧相機具備體積小、部署簡單的優勢,適合用在小規模自動化系統,或是與機器手臂結合,引導機器手臂作業。

值得注意的是,除了硬體設計越來越向PC靠攏外,許凱翔認為,未來工業相機的軟體也會像PC,變得越來越開放,因為主打開放性的GENiCAM中介層(Middleware)越來越獲得工業相機用戶青睞。

GENiCAM可以說是工業相機發展的重大轉捩點,在這個開放的中介層出現之前,每家工業相機製造商都使用自己的封閉軟體平台,如果用戶要改用其他工業相機製造商的產品,原本已經寫好的應用程式就得從頭寫過,轉換成本極高。有了GENiCAM之後,雖然轉換供應商還是需要改寫應用程式,但修改幅度已大幅降低。

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