嵌入式工控機(jī)在機(jī)器視覺領(lǐng)域的應(yīng)用

歷經(jīng)多年積累，機(jī)器視覺技術(shù)或許正在面臨一個黃金發(fā)展期。機(jī)器視覺系統(tǒng)對于實現(xiàn)工廠自動化來說不可或缺的，裝配定位、質(zhì)量檢測、產(chǎn)品識別、尺寸測量……高速生產(chǎn)線上的高精度要求，人眼已無法滿足。一旦成本下降、性能提升、應(yīng)用增多，就如無線網(wǎng)絡(luò)普及帶來的變革一樣，機(jī)器視覺的軟硬件產(chǎn)品將成為生產(chǎn)制造業(yè)的標(biāo)配。

怎樣讓成本降下來？可以想象的空間很多，嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)會是個不錯的選擇，而系統(tǒng)的核心當(dāng)然離不開工控機(jī)。從20世紀(jì)90年代，微處理器、半導(dǎo)體技術(shù)與機(jī)器視覺技術(shù)相伴螺旋上升：微處理器、半導(dǎo)體技術(shù)是機(jī)器視覺的發(fā)源地，歐美在其中大量應(yīng)用圖像技術(shù)，后來慢慢演化成今天的機(jī)器視覺技術(shù)。機(jī)器視覺在歐美的應(yīng)用普及，同樣主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子行業(yè)。現(xiàn)在，微處理器性能變得更強(qiáng)勁、功耗大大降低、尺寸越加緊湊，價錢卻沒有變高。

機(jī)器視覺的工作原理很簡單，它很像一個單一功能的工業(yè)機(jī)器人，如它用攝像機(jī)獲取被檢測對象的圖像，而特殊光源使被檢測目標(biāo)的特征在圖像中得到強(qiáng)化，如尺寸特征、表面缺陷特征等。這些特征明確的圖像被高速傳輸?shù)焦た貦C(jī)經(jīng)過專業(yè)化的圖像分析、處理軟件計算出特征，針對計算結(jié)果工控機(jī)可以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行分類、剔除、報警等動作。如果跟人進(jìn)行比較的化，那么攝像機(jī)如人的眼睛，工控機(jī)如人的大腦，軟件如人的思維，那么執(zhí)行機(jī)構(gòu)就如同人的手腳。實際上機(jī)器視覺系統(tǒng)就如同一個思維快速、動作敏捷、不知疲倦的人一樣。

視覺系統(tǒng)一般包括光源、鏡頭、CCD照相機(jī)、圖像處理單元、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊／輸入輸出單元等。視覺系統(tǒng)的輸出并非圖像視頻信號，而是經(jīng)過運算處理之后的檢測結(jié)果(如尺寸數(shù)據(jù))。

機(jī)器視覺測試就是用機(jī)器代替肉眼來做測量和判斷,所以要求精度高。首先采用CCD照相機(jī)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)，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)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，如：面積、長度、數(shù)量、位置等。最后，根據(jù)預(yù)設(shè)的容許度和其他條件輸出結(jié)果，如：尺寸、角度、偏移量、個數(shù)、合格/不合格、有/無等。上位機(jī)實時獲得檢測結(jié)果后，指揮運動系統(tǒng)或I/O系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的控制動作。

朗銳智科（www.0579kk.com）工控機(jī)PCM-6410配置:

第6代/第7代英特爾?酷睿? i-S 系列處理器(插槽類型)

12V, 9-24V 寬壓, 非-ECC DDR4 SODIMM x 1

用于小型服務(wù)器的基本VGA / HDMI / LVDS顯示器

USB 3.0 x 4, USB 2.0 x 2 帶高性能CPU, 易于機(jī)器視覺

Mini-card/mSATA 選擇

HDA, SATA x 2, GPIO x 8, COM x 4

PCM-6410具有獨一無二的插座類型，是一種多功能產(chǎn)品，提供可互換的CPU和I / O。 在0°C~60°C的溫度范圍內(nèi)可操作，可與Kaby Lake和Skylake設(shè)計引腳兼容，并可在系統(tǒng)組裝中將總成本（TCO）降低10-20％。

PCM-6410擁有4個USB 3.0端口，2個USB 2.0端口，2個千兆網(wǎng)口，以及VGA，HDMI，LVDS支持，通過平衡彈性，效率和尺寸，實現(xiàn)了系統(tǒng)集成，滿足和超越客戶需求的理想選擇。

插座式的靈活性

EPIC-KBS7提供可互換的CPU和高動態(tài)的設(shè)計，允許客戶根據(jù)自己的喜好量身定制。

平衡效率與尺寸

緊湊的4英寸電路板，EPIC-KBS7是一個小而強(qiáng)大的高效設(shè)計外形，可以在工業(yè)4.0的不斷變化的環(huán)境下產(chǎn)生最大的性能。.

兼容引腳到引腳的kaby Lake 和Skylake

與Kaby Lake & Skylake設(shè)計引腳兼容，EPIC-KBS7商業(yè)上支持大多數(shù)主要操作系統(tǒng)，與9?24V的電源兼容，背光源逆變電源最高可達(dá)12V。

近年來，工控機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，依托工控機(jī)的強(qiáng)力支持，機(jī)器視覺技術(shù)越來越多的被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的在線檢測中，實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量毫無遺漏的快速全檢，進(jìn)而實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的零缺陷。工業(yè)4.0是關(guān)于連接生產(chǎn)技術(shù)和信息技術(shù)的，而機(jī)器視覺是為工業(yè)4.0提供信息的最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一。嵌入式系統(tǒng)會在未來的機(jī)器視覺系統(tǒng)中扮演更重要的角色。它們可以實現(xiàn)緊湊型產(chǎn)品的設(shè)計，滿足大多數(shù)圖像處理的要求，并且與基于PC的獨立系統(tǒng)相比，其與工廠流程的集成度更高。