文/錢(qián)競(jìng)業(yè)·法視特（上海）圖像科技有限公司
    機(jī)器視覺(jué)自起步發(fā)展到現(xiàn)在，已有接近15年的歷史。應(yīng)該說(shuō)機(jī)器視覺(jué)作為一種應(yīng)用系統(tǒng)，其功能特點(diǎn)是隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展而逐漸完善和發(fā)展的。
   據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全球整個(gè)視覺(jué)市場(chǎng)總量大概在70億美元這個(gè)規(guī)模，并且按照每年8.8%的速度在增長(zhǎng)。而在中國(guó)，由于工業(yè)自動(dòng)化程度還沒(méi)有達(dá)到國(guó)外的先進(jìn)水平，所以機(jī)器視覺(jué)在中國(guó)的應(yīng)用還處于起步階段，但是隨著制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需求以及對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量和管理水平的不斷提高，中國(guó)對(duì)于機(jī)器視覺(jué)的需求將會(huì)不斷上升。
    目前機(jī)器視覺(jué)朝著兩個(gè)大方向在發(fā)展，一個(gè)是嵌入式，如傳感器和智能相機(jī)，另一個(gè)是基于PC的采用板卡和SDK的解決方案。兩者不能說(shuō)孰優(yōu)孰劣，它們都有各自的適用場(chǎng)合和適用時(shí)期。
    基于PC的采用板卡和SDK的產(chǎn)品有著比較悠久的歷史，它是機(jī)器視覺(jué)在作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展之前以圖像處理的概念在工控領(lǐng)域萌芽時(shí)期就存在的，一直延續(xù)到現(xiàn)在。它需要用戶有比較好的編程基礎(chǔ)和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用有比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。
    按照國(guó)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，這類產(chǎn)品加上開(kāi)發(fā)費(fèi)用一般價(jià)格都比較昂貴，所以一般只在一些要求高速度、高精度的場(chǎng)合如半導(dǎo)體行業(yè)等應(yīng)用。
    隨著IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及圖像處理算法技術(shù)的不斷成熟，過(guò)去很多需要定制開(kāi)發(fā)的軟件應(yīng)用現(xiàn)在都可以做成嵌入式的固定模塊化的產(chǎn)品，如傳感器和智能相機(jī)產(chǎn)品。這類產(chǎn)品適用于被檢測(cè)產(chǎn)品大多具有比較規(guī)則的形狀、簡(jiǎn)單的檢測(cè)項(xiàng)目等一類的常規(guī)應(yīng)用。
     目前，在很多中低端的應(yīng)用場(chǎng)合，傳感器和智能相機(jī)得到了很大的發(fā)展。因?yàn)槠湟子谑褂茫菀讓W(xué)習(xí)，特別對(duì)于系統(tǒng)集成商來(lái)說(shuō)，對(duì)于其快速進(jìn)行系統(tǒng)集成項(xiàng)目非常有利。
    然而，隨著終端客戶對(duì)產(chǎn)品從外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量到功能的多樣化等需求的不斷增長(zhǎng)，給生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)提出了更高的要求，使得生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)從制造到管理都必須符合新形勢(shì)的需求?？蛻粜枰嗟撵`活應(yīng)用的產(chǎn)品。嵌入式系統(tǒng)以及基于PC的系統(tǒng)都在往前發(fā)展。
    嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品在應(yīng)用高速器件之后的處理速度和精度越來(lái)越高，基本上可以滿足高端應(yīng)用場(chǎng)合，這使得嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)可以覆蓋高中低端的需求，從而不斷地?fù)屨剂嗽瓉?lái)基于PC的采用板卡和SDK的產(chǎn)品的市場(chǎng)。
    而基于PC的采用板卡和SDK的產(chǎn)品，其SDK也變得越來(lái)越易用和開(kāi)放。他們把機(jī)器視覺(jué)的底層算法進(jìn)行模塊化封裝，對(duì)機(jī)器視覺(jué)的處理過(guò)程進(jìn)行流程化的設(shè)計(jì)，使得整個(gè)機(jī)器視覺(jué)設(shè)計(jì)猶如“搭積木”一樣，在易用性和靈活性方面取得平衡，既方便非專業(yè)用戶進(jìn)行設(shè)計(jì)，又不會(huì)使得機(jī)器視覺(jué)只局限于某幾種特定的應(yīng)用。
    它除了含有最一般的圖像處理常用方法如濾波、圖像增強(qiáng)等外，還含有機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域很多處理模塊如尺寸測(cè)量計(jì)算、邊緣檢出、Blob分析等，同時(shí)配合系統(tǒng)仿真處理環(huán)境，利用這些處理模塊，配合不同的行業(yè)應(yīng)用而使用相應(yīng)的處理流程，便可以在很短的時(shí)間內(nèi)為用戶開(kāi)發(fā)出高性價(jià)比的行業(yè)解決方案。硬件方面，新的系統(tǒng)都整合有圖像采集、圖像處理、在線顯示、標(biāo)準(zhǔn)的I/O包括串口、并口、鍵盤(pán)鼠標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)接口等，同時(shí)還集成有與外部工業(yè)控制設(shè)備連接的數(shù)據(jù)I/O、運(yùn)動(dòng)控制、PLC等接口。
   因?yàn)闄C(jī)器視覺(jué)必須與工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備配合使用，所以這些擴(kuò)展接口被整合到圖像處理裝置里，同時(shí)配合模塊化的圖像處理軟件，為用戶提供一體化的圖像解決方案，并能與外部的工業(yè)控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。
    同時(shí)，隨著制造行業(yè)對(duì)管理的要求越來(lái)越高，信息管理系統(tǒng)在制造過(guò)程越來(lái)越重要，而機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)本質(zhì)上是屬于一個(gè)質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)，它需要與制造環(huán)節(jié)的MES系統(tǒng)以及上層管理環(huán)節(jié)的ERP系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，故此，圖像處理裝置的用戶二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用環(huán)境和外部接口就顯得更加重要。
   誠(chéng)然，中國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展較歐美日等工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相差不少的距離。在中國(guó)目前的機(jī)器視覺(jué)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境中，終端用戶和系統(tǒng)集成商都比較偏好于使用嵌入式的視覺(jué)系統(tǒng)如傳感器和智能相機(jī)。這類系統(tǒng)只需要經(jīng)過(guò)一段短時(shí)間的培訓(xùn)即可讓用戶應(yīng)用，比較快速地解決問(wèn)題。
    然而隨著實(shí)際應(yīng)用的深入，不少用戶開(kāi)始覺(jué)得固定式的嵌入式應(yīng)用靈活性不足，于是，基于PC的產(chǎn)品依然有在市場(chǎng)存在的合理性。
   按照國(guó)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，一般來(lái)說(shuō)，嵌入式傳感器類的視覺(jué)產(chǎn)品大多定位于中低端的應(yīng)用，基于PC的這類開(kāi)放式的產(chǎn)品因?yàn)槠湫枰欢康亩伍_(kāi)發(fā)，能夠靈活地適應(yīng)多種需求，因此大多定位于中高端的產(chǎn)品應(yīng)用。
    當(dāng)然，在中國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，由于人力成本的差異等因素，不一定會(huì)完全按照國(guó)外的發(fā)展路線和模式。例如，在本土市場(chǎng)，有系統(tǒng)集成商采用各種低廉的產(chǎn)品組件可以開(kāi)發(fā)出性能與嵌入式產(chǎn)品一致但價(jià)格較為低廉的視覺(jué)系統(tǒng)。
    隨著工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用在中國(guó)各行各業(yè)的縱深發(fā)展，按照未來(lái)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，嵌入式的產(chǎn)品與基于PC的產(chǎn)品會(huì)在市場(chǎng)上長(zhǎng)期并存，嵌入式的產(chǎn)品會(huì)集成更多的功能和更加靈活的應(yīng)用，市場(chǎng)分額會(huì)越來(lái)越大，而基于PC的產(chǎn)品其開(kāi)發(fā)難度也會(huì)隨著軟件包的易用性的不斷增強(qiáng)而減少，其應(yīng)用會(huì)在一些高速和高精度的場(chǎng)合得到保留。