機器視覺的起步從20世紀80年代開始卸窿，到目前為止翔始，從技術發(fā)展的角度講灼捂，已經經歷了大約3個發(fā)展階段池户。第一階段是色差傳感器階段咏雌；第二階段是各種視頻卡紛起階段；第三階段是嵌入式視覺系統(tǒng)和視頻卡并存的階段校焦。根據(jù)這幾年的發(fā)展來看赊抖，在今后的幾年是視覺發(fā)展的重要階段，而嵌入式系統(tǒng)也將扮演越來越重要的角色寨典。

目前全球整個視覺市場總量大概在60~70億美元氛雪，主要集中在歐美和日本，在中國大約有1~2億美元的市場耸成。按照我國的GDP增長速度8%來說灶昏，其中工業(yè)增長的份額為20%~30%，按照保守的估計台泥，視覺的增長速度不應該低于10%~15%言雀。

首先我們來了解一下機器視覺和機器視覺系統(tǒng)的定義。顧名思義必胜，機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷刚哼。機器視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將要檢測的目標轉換成數(shù)字量信號誓梦，這些數(shù)字量信號再傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)(分嵌入式和視頻卡方式)丹残，圖像處理系統(tǒng)根據(jù)要檢測的任務要求來設置檢測任務。然后根據(jù)判別的結果來控制現(xiàn)場的設備動作夯饲。

機器視覺系統(tǒng)的特點是提高生產的產品質量和生產線自動化程度搬体。尤其是在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人眼難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺撑雨；同時在大批量工業(yè)生產過程中垮川，用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度戴卜。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成罢猪，是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎技術近她。

西門子機器視覺系統(tǒng)屬于嵌入式視覺系統(tǒng)，分為VS100系列和VS700系列膳帕。VS100系列是專用型視覺產品，SIMATICVS100系列視覺系統(tǒng)用于特定的圖像處理任務薇缅。SIMATICVS110用于輪廓檢測危彩、SIMATICVS120目標查找和搜索、SIMATICVS130二維碼的檢測泳桦。傳感器通過“示教”而非編程進行和配置汤徽，因而不需要專門的圖像處理知識且價格低廉。

SIMATICVS700系列通用視覺系統(tǒng)主要用于生產過程中的質量檢測和質量控制灸撰。這種通用系統(tǒng)可以通過編程完成圖像采集谒府、圖像處理、負載驅動以及聯(lián)網通訊(通過PROFIBUS或工業(yè)以太網)等所有功能-非常適宜于在一個測試循環(huán)中完成許多的測試任務浮毯。正是由于機器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息完疫，而且易于自動處理，也易于同設計信息以及加工控制信息集成债蓝，因此躯饿，在現(xiàn)代自動化生產過程中，人們將機器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視缚宜、成品檢驗和質量控制等領域犯弯。在中國，這種應用也在逐漸被認知型圈，且?guī)碜钪苯拥姆磻褪菄鴥葘τ跈C器視覺的需求將越來越多意澡。

西門子視覺系統(tǒng)在汽車行業(yè)的應用

在汽車行業(yè)，產品的精度和質量都必須滿足要求的這種需求正在與日俱增喜拥。因此蒜丙，現(xiàn)在汽車行業(yè)生產的特點是越來越快的生產周期和大量原材料和零部件的供應。這就給機器視覺系統(tǒng)提供了用武之地眉堪，機器視覺正逐步被看作任何自動化解決方案中的一個完整的組成部分翰倡，成為自動化技術領域中的一個標準學科。

今年紐倫堡舉行的SPS/IPC/DRIVES展示會以機器視覺系統(tǒng)為展示的中心奉堵，這一點同樣表明了機器視覺與日俱增的重要性吹似。通過VS100和VS720圖像傳感器，西門子自動化和驅動集團展示出大量的可用于制造工業(yè)的各個領域的視覺系統(tǒng)抚垃。機器視覺正快速的進入各個領域喷楣，占據(jù)一個又一個的工業(yè)部門。在電子工業(yè)中鹤树，特別是像高精度的晶片位置識別或位置校正以及用于SMT(表面安裝設備)裝配零件檢測這樣的領域铣焊，幾年來已經形成了這樣的共識：現(xiàn)在要滿足高質量和生產標準的唯一方式就是使用靈活的圖像處理方法逊朽。不管怎樣，機器視覺目前已經是不可缺少了曲伊，即便是擁有能夠提供最佳精度級別的三維自動裝配和適應大量不同種類和改進種類裝配線的汽車行業(yè)也不例外叽讳。

■一個通用的標準的重要性

從前，機器視覺系統(tǒng)只是局限于少數(shù)專家人員使用坟募。自從引進了很容易集成到自動化解決方案中的智能圖像系統(tǒng)后岛蚤，圖像處理在自動化技術領域中的應用以難以置信的速度增長。西門子的服務范圍從適合一般應用的通用系統(tǒng)懈糯，擴展到了所有的專用系統(tǒng)涤妒，提供幾乎適合所有需求的最優(yōu)解決方案。

汽車工業(yè)在發(fā)動機和變速箱的制造中赚哗，使用西門子視像系統(tǒng)檢測零部件她紫，記錄裝配零件的制造日期。零部件供應商用它檢測零件尺寸精度妈唯，校正汽車零部件的壓力泣幼，還可用于正確安裝安全帶及其他類似的安全配件。

■對質量的考慮

改進質量和增加產量是世界領先的汽車制造巨頭選擇投資機器視覺的主要原因督近。一個例子就是汽車工業(yè)使用光學設備來檢查彈簧裝配的完整性江构。位于Erlangen的HeitecAG作為西門子自動化解決方案的提供者，為此定制系統(tǒng)笋途，提供了包括裝卸系統(tǒng)和機器視覺系統(tǒng)的完整解決方案在缆。

檢測裝置是用光學方法檢測彈簧裝配得是否正確。彈簧裝配包括1個金屬軸隅凡，內插一個陶瓷圓柱茫失，10個曲片彈簧墊圈和1個終端片。為了能夠檢查正確裝配绵捡，將彈簧安裝在一個輪軌上通過傳送帶傳送經過一個攝像機真王，任何攝像機識別出來不合格的“壞品”都被氣壓缸噴出，而“正品”被運送到一個緩沖站安揣，在這里它們會被拿去做深加工街立。

所使用的圖像處理系統(tǒng)包含1個西門子VS110視像傳感器和1個紅外光的照明設備；處理系統(tǒng)由自動傳送設備(能夠支持10個彈簧組)和1個剔除“壞品”的自動噴射裝置組成埠通。整個檢測設備由西門子S7-200控制赎离。

使用該裝置可以顯著提高質量和增加產量。實際上端辱，在Heitec工程師們滿懷信心的認為它能夠使“我們的客戶不用多久就能收回他們的投資”梁剔。

西門子視覺系統(tǒng)的特點

■西門子VS100--智能實施方案

隨著西門子VS100套件的出現(xiàn)，西門子已經步入一個全新的設備范疇舞蔽。該范疇包括檢查小零件的形式荣病、型號和位置码撰，也包括按ECC200閱讀2維代碼。并以此為目的設計了VS110个盆、VS120和VS130視圖傳感器脖岛，它是一個完整的器件，包括照明單元颊亮、控制單元杆煞、傳感器和電纜線曼庆。

所有VS100范圍內的視圖傳感器都是即插即用的，簡單易學首潮，無需專門的培訓指導韵楼。由于該系統(tǒng)是“示教”而不用編程淀祟，因此即便是非專業(yè)人士也可毫不費力地掌握圖像處理。使用掉電保護可以保存多達15種不同的檢測程序决盔，并可以快速轉換到其他型號或類型酌铺。得益于系統(tǒng)傳感器工藝設計的緊湊，使得西門子VS100家族的產品可以與多種傳輸系統(tǒng)酿乾，諸如振蕩傳輸系統(tǒng)辕洗、傳送帶或者卡具相連。此外渣蒙，一些標準接口如RS232趋亡、Profibus、工業(yè)以太網使得視圖傳感器能夠靈活缔寒、簡便地集成到復雜的自動控制環(huán)境中挪其。

■西門子VS720--為專門需求量身定做

新型VS720生產線專門用于處理更為復雜的任務，是西門子VS700通用攝像套件的完美補充感细，增強了西門子在靈活什猖，通用系統(tǒng)領域中的地位。所有功能红淡，比如圖像捕捉不狮、圖像加工、最終結果的生成以及通信都是結合在一個緊湊的過程中的在旱，是在一個檢測周期進行幾種檢測任務的理想方案摇零。

新套件目前包含有6個智能攝像機滿足機器視覺的不同需求，例如自動檢測颈渊、生產監(jiān)視和零件識別遂黍。VS721CMOS和VS722基本型代表了適用于大批“常規(guī)”任務、較為經濟的解決方案俊嗽。而帶有CMOS攝像頭的VS721雾家，特別適用于精度要求不是非常高而價格比較經濟的場合铃彰。VS723是一臺用于高速攝影的攝像機，例如包裝技術領域芯咧，以及眾多需要執(zhí)行性能檢測任務的領域牙捉，例如表面檢測。VS724是高分辨率攝像機妆吱，提供高達130萬像素橘凿，能拍攝非常詳細的圖像，因此非常適合需要高精度的檢測任務啃端。VS725彩色專門用于另外的應用領域寡络。由于該系統(tǒng)具備分析色彩和檢測特定色彩值的能力，因此可以通過彩色碼含口，安全述搀、可靠地區(qū)分零部件，檢測標簽的打印色或是識別膠珠模皱。

■面向自動化世界

VS720系列中的攝像機提供1個集成以太網接口和8個可自由配置的數(shù)字輸入恰避、輸出端。攝像機可以很容易地通過以太網連接到網絡上噪蒲，并接受幾乎任何一臺PC機的訪問获殉，因此極大地簡化了設備的維護和診斷。VS鏈接接口模塊可以在一臺監(jiān)視器顯示幾個攝像機所拍攝的圖像篙萧。也可以通過Profibus與連接模塊相連轩鸭，這樣可以省去用做監(jiān)測功能的另外的PC機。而且撼泛，由工業(yè)以太網提供的帶寬挠说，能使質量數(shù)據(jù)和故障圖像快速在外部設備上做備份。

Simatic組態(tài)軟件由于具有很多檢測功能愿题，它能提供用戶友好的方法來建立定制的圖像處理解決方案损俭，即在無攝像機連接時，可以使用仿真器來進行組態(tài)潘酗。

聲明：本網站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網杆兵，轉載的目的在于傳遞更多信息及用于網絡分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責仔夺，也不構成任何其他建議琐脏。本站部分作品是由網友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳缸兔，對此類作品本站僅提供交流平臺日裙，不為其版權負責。如果您發(fā)現(xiàn)網站上所用視頻惰蜜、圖片昂拂、文字如涉及作品版權問題受神，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權并按國家標準支付稿酬或立即刪除內容逻富，以保證您的權益副呆！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。