之前一直寫過幾篇高速相機(jī)的稿子，但是最近，我覺得應(yīng)該講一下高速相機(jī)和機(jī)器視覺檢測之間的微妙關(guān)系了。

先說一下機(jī)器視覺：

機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支。簡單說來，機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。

機(jī)器視覺為生產(chǎn)商提供了一種高效檢測過程，可降低產(chǎn)品所造成的代價(jià)巨大的召回風(fēng)險(xiǎn)，避免品牌聲譽(yù)的損害。 該系統(tǒng)利用六個(gè)視覺傳感器生成具有極小變形的完整標(biāo)簽表面的圖像，來確認(rèn)字母數(shù)字標(biāo)簽信息以及打印一維碼與二維碼的外觀、完整性與可讀性。

機(jī)器視覺有什么好處呢？

最大程度減少返工情況。有的生產(chǎn)線不止生產(chǎn)一種產(chǎn)品，生產(chǎn)線上經(jīng)常會看到多種產(chǎn)品，而執(zhí)行產(chǎn)品切換非常容易出錯(cuò)。 使用機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)可以快速識別不正確的標(biāo)簽，并提醒操作人員注意該錯(cuò)誤。 因此，能夠減少由于標(biāo)簽錯(cuò)誤導(dǎo)致的產(chǎn)品返工，解放操作人員的更多精力。

減少因包印刷等問題造成的召回情況。雖然說產(chǎn)品召回有時(shí)無法避免，但所有生產(chǎn)制造商都對如何減輕產(chǎn)品召回風(fēng)險(xiǎn)最感興趣。 標(biāo)簽錯(cuò)誤是產(chǎn)品召回的重要原因之一，安裝視覺檢測解決方案實(shí)際上可以消除標(biāo)簽錯(cuò)誤產(chǎn)品進(jìn)入配送網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會。 通過識別生產(chǎn)設(shè)施中非合規(guī)的包裝并將其剔除，修正錯(cuò)誤所需的人力和成本會大幅降低。

減少生產(chǎn)成本浪費(fèi)。在捕獲錯(cuò)誤時(shí)，時(shí)機(jī)就是一切——在將有價(jià)值的產(chǎn)品放入包裝之前進(jìn)行檢測，有助于確保產(chǎn)品使用了正確的包裝。視覺檢測系統(tǒng)可以在灌裝之前驗(yàn)證是否使用了正確的包裝，將浪費(fèi)產(chǎn)品的可能性保持在較低水平。 如果在灌裝之后粘貼標(biāo)簽，則可以在粘貼之前驗(yàn)證其內(nèi)容 — 進(jìn)一步降低浪費(fèi)產(chǎn)品的可能性。

掌控包裝、罐裝質(zhì)量。增加機(jī)器視覺檢測計(jì)劃會為生產(chǎn)過程帶來很多優(yōu)勢，尤其涉及效率時(shí)更是如此。 視覺檢測能夠近距離檢測每個(gè)產(chǎn)品，這意味著制造商能夠更加安心，知道任何產(chǎn)品都會以最佳狀態(tài)離開其工廠。 這樣可以增強(qiáng)品牌保護(hù)，幫助最大限度減少返工，減輕某些產(chǎn)品召回的風(fēng)險(xiǎn)，降低產(chǎn)品浪費(fèi)，提高過程總體效率。

提高生產(chǎn)效率。監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)過程的一個(gè)重要方面。 通過跟蹤缺陷類型等趨勢，制造商可以更好地計(jì)劃生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)。 視覺檢測設(shè)備還可以與生產(chǎn)線上的其他生產(chǎn)設(shè)備共享寶貴的數(shù)據(jù)，甚至臨時(shí)對系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，以修正較小問題，避免其進(jìn)一步發(fā)展為更大問題。

一個(gè)完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)包括：鏡頭、相機(jī)、照明、圖像采集卡和軟件工具等。

那么高速相機(jī)在視覺檢測這個(gè)環(huán)節(jié)中扮演著什么角色呢?

——眼睛，檢測員的眼睛。

高速相機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)流水線，主要是扮演一個(gè)檢測員/質(zhì)檢員的角色，通過相機(jī)將檢測到的影像數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑z測系統(tǒng)，有的是實(shí)時(shí)傳輸（比如奧視得倍的SK相機(jī)實(shí)時(shí)拍攝實(shí)時(shí)傳輸實(shí)時(shí)保存），也有的不是。檢測系統(tǒng)接收到圖像信息后進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將圖像轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)識別的數(shù)據(jù)，從而判別是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

以檢測包裝為例：（自己畫的流程圖不一定標(biāo)準(zhǔn)）

剛剛提到流水線上高速相機(jī)，最好是能夠?qū)崿F(xiàn)3個(gè)“實(shí)時(shí)”：即實(shí)時(shí)拍攝、實(shí)時(shí)傳輸、實(shí)時(shí)保存。同時(shí)這個(gè)相機(jī)最好小巧便攜，在成產(chǎn)線上隱藏很好，不占空間影響其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)還希望這個(gè)能有比較高的像素和分辨率。同時(shí)還需要滿足長時(shí)間圖像數(shù)據(jù)采集的需求。

以奧視得倍的SK高速相機(jī)為例，SK系列高速相機(jī)可以實(shí)時(shí)采集沒有壓縮的原始圖像，通過USB接口實(shí)時(shí)傳輸圖像數(shù)據(jù)到電腦，并存儲到電腦的硬盤中。相機(jī)充分發(fā)揮USB 3.0接口的極速傳輸，在640×480分辨率時(shí)可達(dá)1100幀/秒。

一臺相機(jī)加一臺筆記本就可以組成一個(gè)高速錄像系統(tǒng)，用很低的投入就能實(shí)現(xiàn)高速的實(shí)時(shí)圖像采集和存儲，硬盤有多大就能存多久，滿足長時(shí)間高速圖像采集的需求。

審核編輯：符乾江