機器視覺如何應對與工業自動化系統集成應用的挑戰

周杭城 梁天斌 金國紅

摘 要：在工業自動化領域應用機器視覺的核心思路是去人工化，要想將機器視覺落實到實處，需要增加機器視覺的識別效率，以此增加工業生產的精度要求，完成技術與生產的良性銜接。其次，從最容易與最不容易的工業銜接點進行分析，應在重復頻次較高的生產環節，加大機器視覺的應用力度，以便提升工業生產速度，滿足工業生產過程的精度需求與相關單位的經濟效益需求。

關鍵詞：機器視覺;工業自動化;系統集成應用;應用與挑戰

引言

機器視覺能夠對工業生產環節的激光焊接、半導體制造等多個生產領域予以幫助，這是機器視覺的技術價值所在，更是利用機器視覺降低各生產領域所遭受技術沖擊的條件之一，可見，機器視覺在工業生產領域實現高速擴張的主要原因是生產水平的帶動作用和作業精度的再提高價值。機器視覺在工業生產中的典型案例為自動化系統的集成應用，利用精準化的技術優勢，改變工業生產流程，并增加各領域的生產可控性。因此，機器視覺的效良性使用屬于技術進步的必然行為，在不違反生產條件的前提現，可推進工業化的發展進程。

1 機器視覺的發展優勢

機器視覺的自動化系統集成使用，有著準確的應用途徑以及明確的生產定位方向，機器視覺在實際生產過程中，可保持高精度生產作業的穩定屬性提高。其次，機器視覺能夠在實際的生產中提供準確的生產條件，以此構建完整的生產循環路線。雖然各企業單位利用機器視覺進行產業生產的起步較晚，但借助機器視覺進行生產鏈條的優化，可為企業的產品作業條件賦能，這使得機器視覺在各生產領域的發展迅速，是各領域生產企業完成技術轉型與產業結構升級的重要組成對象。可見，利用機器視覺作為生產結構轉型的手段，易于增加企業的發展前景。同時，機器視覺的應用在集成電路、智能軟件領域有著正向促進效果，結合上述分析，改變企業的生產條件，結合機器視覺進行未來的產業升級，是機器視覺的發展優勢之一。最后，機器視覺在智能機器人、智能制造等領域得以發展的重要原因，還在于資本的有效介入，資本在機器視覺的工業自動化集成使用中的影響，引起了各生產領域的產業結構發生了重大變化，夯實了機器視覺的發展根基。

2機器視覺在工業自動化系統集成應用的挑戰

2.1機器視覺與多種集成功能的結合問題

機器視覺與自動化設備的結合，改變了多個領域的生產形態，在集成應用機器視覺的背景下，只有以規模化的生產為產線測試的主要求，才能完成企業的技術發展轉型。最早應用機器視覺進行工作戰略調整的行業有核電、野外高風險場所，機器視覺的工作使用改變了兩個工作層面的問題，第一，更迭了現有的數據測量模式;第二，轉變了部分崗位的工作職責，賦予了核電、野外高風險工作崗位更多的安全屬性。為了實現各生產企業的健康發展，對人員的工作安全加以保護，是當前機器視覺與自動化設備的結合挑戰，也是能否完成精準性工作測量的影響變量。因而，對機器視覺與自動化設備的應用切合度去展開研究，可完成各行業的工作升級，這是當前背景下應用機器視覺進行生產成本優化、生產安全度提升的應用途徑。

2.2機器視覺與自動化設備的結合挑戰

機器視覺對自動化設備也產生了不同的改變，機器視覺增加了自動化設備的可應用機會，但兩者之間也存在嵌合度不成熟的缺陷，這在快遞分揀中有著明顯的體現。當前的快遞分揀流程并為接近自動化分揀的維度，這是由于機器視覺與自動化設備的應用契合度，遠遠落后于理想情況所致，此種問題為當前機器視覺與自動化設備的結合挑戰，更是實現分揀效率提升，降低人工分揀成本的有效途徑。解決兩者契合的挑戰，需要逐漸增加各類資源的投入，并站在成本約束的角度，展開全面的技術研究，只有增加機器視覺在自動化設備應用中的投放角度，積極開拓其他結合渠道，才能增加快遞分揀的可控性，以及機器視覺在快遞分揀過程的應用價值。

3解決機器視覺在工業自動化系統集成應用挑戰的對策

3.1應用控制軟件解決契合度不高的困難

機器視覺的控制方式來自于VBAI控制軟件的投放應用，在參數以及控制模式的改變中，對光學字符、二維碼、條形碼等圖形參數信息加以記錄與識別，并利用圖形算法將圖形參數信息轉變為控制渠道，在短期內完成圖形信息的識別及再處理過程，此過程被認為是應對機器視覺在工業自動化中應用挑戰的對策之一。在此過程中，值得注意的控制對象為環境光源的識別，以及圖形信息的采集方式等內容，只有在多個控制方面加強與機器視覺的控制聯動，才能通過代碼撰寫的方式進行機器視覺的工業自動化生產使用，在機器視覺執行程序命令的過程中，改變圖形處理方式可增加機器視覺的控制選擇，繼而推動機器手臂進行高頻的控制與運算，以此執行固有的程序命令，增加機器視覺的可應用范圍，實現工業自動化集成作業的目的。

3.2研發團隊集中進行控制功能的研發

針對機器視覺控制代碼的編寫工作，建立研發團隊可賦予機器視覺更多的可應用維度，完成功能與控制集成的同時，簡化操作平臺的控制難度。這是當前機器視覺在工業自動化集成中所面臨的應用性問題，只有依靠團隊研發的力量陸續改進機器手臂的控制流程，以及數據采集、處理過程的穩定性，才能增加機器視覺在自動化集成領域的應用體驗，實現端外控制的同時，以工業通信、工業生產等不同領域內容作為功能預設條件，完成企業數據庫的雙向鏈接工作。通過代碼撰寫的方式賦予機器視覺多個功能模塊的可應用效果明顯，機器視覺在此過程經歷了高緯度測算的改變。正是得益于此，才易于精度較高的工業生產流程進行技術的應用，以此增加機器視覺的可控性、精確性使得機器視覺在半導體制造行業、工業設備的結合生產領域得到了快速發展。最后，機器視覺的工業生產使用日益提高，主要是在生產期間，能夠完成高精度的運算，并將誤差率降低到0.0001mm以下，這使得機器視覺取締了重要生產環節的固有控制模式。

4結束語

機器視覺的生產作業使用，無法脫離準確的應用途徑，進行生產定位與生產方向的明確，機器視覺在實際生產過程中，可維持高精度生產作業流程的穩定性。應用機器視覺進行工作調整的行業有核電等高風險作業場所，機器視覺的工作使用，更迭了現有的數據測量模式，在參數以及控制模式的改變中，對光學字符、二維碼、條形碼等圖形參數信息加以記錄與識別，并利用圖形算法將圖形參數信息轉變為控制渠道，易于在短期內完成圖形信息的識別及再處理過程。

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作者簡介：

周杭城（1992年2月—），男，漢族，本科學歷，研究方向：機器視覺。

（浙江華眼視覺科技有限公司，浙江杭州 ?310013）