記得前兩年在討論自動化品牌涉足視覺技術的話題時，我們曾經有提到集成機器視覺，不過那會這樣的技術多半還處于概念或原型機階段。時至今日，大家可以看到，市面上一些自動化品牌，已經推出了相應的產品和解決方案。本期，我們就借B&R近期的一款新產品，進一步和大伙聊聊，什么是集成機器視覺。

首先我們知道，機器視覺本身其實是一種圖像識別技術，在工業領域，它主要可以應用于包括碼類讀取、字符識別、形狀輪廓辨識、圖形分析、畫面匹配、尺寸檢驗測量...等場合。傳統的視覺技術，在面對不同應用場景時，通常是需要選用特定類型的視覺傳感器或相機的。

PicSource：B&RAutomation

而我們注意到，B&R的這套視覺系統，不論是面對哪種應用，其使用的相機都只有一款，按照官方的說法，這是一臺基于FPGA和HALCON平臺開發的、具備圖像預處理功能的高速嵌入式視覺傳感器。這對于現在需要越來越多使用到視覺技術的自動化設備來說，將有助于減少其總體元器件使用的數量和種類，并簡化設備系統，降低系統的集成、應用和維護成本。

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事實上，上述這種相機功能的集成，并不光是在硬件層面的，更多還體現在應用軟件和通訊連接方面；同時其給自動化設備所帶來的，也不僅僅只是元件種類和數量的減少，還有系統性能和應用體驗的提升。

傳統視覺與設備系統之間交互的接口一般是比較復雜的。它一方面會使用非實時協議的通訊接口，如：EtherNet/IP、Modbus、Profibus、RS-232/485...等，用于傳輸參數和圖像...等信息；另一方面，則是以數字量或者模擬量信號，作為與自動化系統對接完成動態互操作的實時控制連接。這不僅給設備用戶增加了構建系統的難度和工作量，同時也大大限制了視覺系統與自動化設備之間互操作應用的同步性能和靈活性。

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二者之間交互接口的這種復雜性，使得傳統的機器視覺相對于設備的自動化控制系統，在軟件上也是相對獨立的，其參數的配置和調校都是需要使用專門的軟件來完成的。因此，一般在將視覺產品集成到自動化系統過程中，除了要在自動化系統中對視覺應用的邏輯和控制流程進行設定，還不得不在調試時預裝專用視覺軟件，并反復切換PC與各臺相機之間的線路連接。

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而集成機器視覺則不同，其設備控制系統與視覺傳感器乃至光源照明之間，都只使用高帶寬實時工業以太網作為數據連接，在B&R這款產品中，自然就是EtherNetPowerLink了。無論是非實時的數據量較大的應用參數與圖像信息，還是高動態的實時同步控制指令，都會以這條數據通道作為唯一介質進行交互。這就極大的簡化了系統的線路連接和拓撲架構，不僅降低了在設備系統中集成視覺技術的難度，還大大提升了視覺系統與其他設備組件（如：機器人、編碼器、伺服軸、傳輸系統...等）之間進行實時互操作的同步性能和靈活性。

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與此同時，盡管現場各臺相機在硬件上仍然是相對獨立的組件，但它們的軟件操作與應用配置環境卻是整合在一個自動化控制系統之中的，這樣，用戶在對視覺系統進行配置和調校時，就可以在一個統一的軟件環境中完成對設備控制程序、相機與光源參數的配置和調整，以及它們與之間應用邏輯關系的設定。這將在一定程度上幫助縮短自動化設備的交付周期。

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值得一提的是，在B&R的這款產品中，光源也是通過實時通訊總線和軟件平臺集成在設備系統之中的，包括相機自帶光源和外部光源。按照官方的說法，光源的照射強度、角度、顏色以及觸發條件都是可以在其統一的系統軟件環境AutomationStudio中進行靈活設置的；而基于這些與產品外觀相關的配方選項，用戶還能夠讓設備在運行過程中實現照明參數的自動動態切換，從而縮短生產批次切換周期。

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另外，基于這種統一的實時通訊總線和軟件操作平臺，集成機器視覺中的各類相關參數將不再像以往那樣存儲在相機本體，而是集中儲存在自動化控制系統（如：X20或AautomationPC...等控制器）中的，因此對于設備用戶而言，若遇意外需要更換相機組件，將無需再進行任何軟件參數方面的設置和調校，只要將新的相機接入系統上電，做簡單的硬件配置即可恢復運行，這將有效縮短設備的停機時間。

不難看出，所謂的集成機器視覺，就是借助實時工業以太網和軟件技術，將傳統意義上相對獨立的視覺系統（包括：相機和光源...等）有機的納入到自動化架構中去，形成一套融合機器視覺技術的設備控制系統，從而幫助用戶優化其集成和應用的總體成本與綜合體驗。其原理與我們早前談過的集成運動控制其實是類似的。

可以說，集成機器視覺在很大程度上降低了視覺技術在工業領域的應用門檻。那么，它未來在各行業領域應用普及的趨勢又將如何呢？歡迎大家在留言區發表您的觀點評論。