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rujin,rengongzhinengbeichengweijingjifazhandexinyinqing,erzuoweirengongzhinenghexinjishuzhiyideshijiaojishuyedequehuole,huodaofanshihegongyezidonghuaxiangguandeqiyeruguobugaodianshijiaojishuhuozhechanpindou“不好意思跟人家打招呼”。
但伴隨著市場火爆,與此形成鮮明對比的卻是總體上國內工業相機價格的慘烈競爭、機器視覺行業從業人員的艱辛、youqishijishuzhudaoxingshijiaogongsi,qigongchengshibushizaikehuchutiaoshi,jiushizaiqukehutiaoshidelushang,rucifuchuyuhuibaozhendechengbilima?ruci,congshijiqishijiaoxingye,nahaizhendeshi“我猜到了開頭,卻沒有猜到這樣的結局”。當然,現在說結局還太早,正火著呢!
火歸火,但馬克思老早就教育我們“要透過現象看本質”。這麼火的市場,我們必須要思考為什麼工業相機的價格競爭如此慘烈?隨便一個500萬的CCD相機價格較5年前下跌了50%都不止,慘啊!如果說工業相機對於高端製造業來說真的有價值,那除了慘烈的價格競爭究竟還有
效用幾何?
yaoliqingchuzhegewenti,shouxianwomenbixuyaomingquelianggezuijibengainian,diyiheweijiqishijiao,dierheweigongyexiangji。dingyiqingchu,shiweileshaozouwanlu。fanlehenduowenxian,ganjiaoAIA的定義還是比較簡潔明了。首先,機器視覺的(MV)指的是“針對所有硬件和軟件相結合的工業和非工業應用,為基於圖像采集和處理功能的設備提供操作引導”參考[1]。而工業相機指的是“一(yi)種(zhong)用(yong)於(yu)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)的(de)成(cheng)像(xiang)裝(zhuang)置(zhi),該(gai)成(cheng)像(xiang)係(xi)統(tong)包(bao)括(kuo)成(cheng)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)芯(xin)片(pian)和(he)各(ge)種(zhong)基(ji)於(yu)電(dian)子(zi)的(de)功(gong)能(neng),它(ta)們(men)將(jiang)物(wu)體(ti)的(de)視(shi)覺(jiao)圖(tu)像(xiang)一(yi)起(qi)轉(zhuan)換(huan)為(wei)電(dian)子(zi)脈(mai)衝(chong)”參考[2]。對不起,翻譯水平就這樣,先將就著看吧。
仔(zai)細(xi)思(si)考(kao),事(shi)實(shi)上(shang)這(zhe)兩(liang)個(ge)概(gai)念(nian)傳(chuan)遞(di)了(le)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)信(xin)息(xi),機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)歸(gui)根(gen)結(jie)底(di)是(shi)一(yi)種(zhong)應(ying)用(yong)主(zhu)導(dao)型(xing)技(ji)術(shu),即(ji)是(shi)由(you)市(shi)場(chang)和(he)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)來(lai)驅(qu)動(dong)的(de),機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)本(ben)身(shen)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)複(fu)雜(za)的(de)硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)支(zhi)撐(cheng),這(zhe)其(qi)中(zhong)就(jiu)包(bao)括(kuo)了(le)客(ke)戶(hu)的(de)具(ju)體(ti)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)、軟件、工業電腦、工業相機、鏡頭和光源等。請參考圖一Baumer公司的示意圖。

該(gai)圖(tu)傳(chuan)遞(di)了(le)兩(liang)個(ge)信(xin)號(hao),第(di)一(yi),工(gong)業(ye)相(xiang)機(ji)產(chan)品(pin)最(zui)核(he)心(xin)的(de)價(jia)值(zhi)並(bing)不(bu)在(zai)於(yu)其(qi)本(ben)身(shen)價(jia)格(ge)有(you)多(duo)低(di),或(huo)者(zhe)說(shuo)為(wei)客(ke)戶(hu)省(sheng)了(le)多(duo)少(shao)錢(qian),而(er)是(shi)做(zuo)為(wei)關(guan)鍵(jian)的(de)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)和(he)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)軟(ruan)件(jian)的(de)硬(ying)件(jian)載(zai)體(ti),能(neng)夠(gou)為(wei)解(jie)決(jue)客(ke)戶(hu)問(wen)題(ti)和(he)應(ying)用(yong)帶(dai)來(lai)多(duo)大(da)的(de)效(xiao)用(yong)抑(yi)或(huo)價(jia)值(zhi)。第(di)二(er),想(xiang)要(yao)做(zuo)工(gong)業(ye)相(xiang)機(ji)銷(xiao)售(shou)或(huo)市(shi)場(chang),如(ru)果(guo)隻(zhi)懂(dong)低(di)價(jia)競(jing)爭(zheng),不(bu)去(qu)深(shen)入(ru)了(le)解(jie)客(ke)戶(hu)需(xu)求(qiu),我(wo)們(men)嚴(yan)重(zhong)點(dian)可(ke)以(yi)說(shuo)這(zhe)是(shi)不(bu)負(fu)責(ze)任(ren)的(de),至(zhi)少(shao)對(dui)客(ke)戶(hu)
而er言yan沒mei有you實shi現xian其qi效xiao用yong最zui大da化hua。那na麼me,工gong業ye相xiang機ji的de效xiao用yong最zui直zhi接jie的de體ti現xian在zai什shen麼me地di方fang?優you秀xiu的de圖tu像xiang品pin質zhi?卓zhuo越yue的de信xin噪zao比bi?高gao幀zhen率lv和he高gao分fen辨bian率lv?其qi實shi,針zhen對dui工gong業ye相xiang機ji而er言yan,這zhe些xie都dou不bu是shi事shi兒er,否fou則ze還hai真zhen沒mei資zi格ge稱cheng其qi為wei工gong業ye相xiang機ji。最zui重zhong要yao的de,其qi實shi很hen簡jian單dan,必bi須xu要yao穩wen定ding!穩定!穩定!對不起,重要的事情說三遍。當然,要做到這些,企業必須避免惡性競爭,有能力和財力持續進行產品研發投入。
為什麼這麼說?直白來講,如果一台工業相機連續每天工作24小時,不存在掉線、丟幀等最基本問題,而且能與現場其它電氣設備完美兼容,無疑會讓機器視覺的檢測效率極大提升、工程師會節省大把的時間用於更有價值的技術開發,而不是“一直在路上”、當機器視覺機器高效的轉化為現實生產力的時候,“人工智能成經濟發展的新引擎”也將不在是夢想。
當(dang)然(ran),做(zuo)為(wei)應(ying)用(yong)驅(qu)動(dong)型(xing)的(de)產(chan)品(pin),不(bu)得(de)不(bu)承(cheng)認(ren)工(gong)業(ye)相(xiang)機(ji)在(zai)某(mou)些(xie)行(xing)業(ye)的(de)需(xu)求(qiu)價(jia)格(ge)彈(dan)性(xing)是(shi)非(fei)常(chang)大(da)的(de),如(ru)果(guo)對(dui)工(gong)業(ye)相(xiang)機(ji)的(de)幀(zhen)率(lv)和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)沒(mei)有(you)太(tai)多(duo)的(de)要(yao)求(qiu),圖(tu)像(xiang)噪(zao)聲(sheng)或(huo)多(duo)或(huo)少(shao)不(bu)影(ying)響(xiang)檢(jian)測(ce),那(na)麼(me)這(zhe)個(ge)行(xing)業(ye)必(bi)然(ran)成(cheng)為(wei)一(yi)片(pian)紅(hong)海(hai),大(da)量(liang)的(de)同(tong)質(zhi)替(ti)代(dai)品(pin)出(chu)現(xian)、用戶關心更多的是能省多少錢以及短期快速收益,最終的結局必然是價格趨同。要做這些行業,那對不起,隻有能玩兒的起的去玩了。
danshi,womenhuidaogongyexiangjihejiqishijiaodedingyibenzhi,jiuhuifaxianzongyouyixiexingyeshiduigongyexiangjibenshenzuoweijishuheyingyongdezaitiduotixiandejiazhirenkede,yuanyiweiqixiaoyong,jitongguoxiaofeigaileishangpinhefuwuchanshengdemanzuchengdu,laizhifugenggaodejiage。erzuoweigongyexiangjitigongshang,womenyebixusikaoruhezaigongyexianchangzuidachengdudejianggongyexiangjidexiaoyongdaigeikehulaihuoqurenke。cichujiubuqianxudeyiBaumer工業相機舉例吧,我們其實一直在攀登高峰(此處絕對說的是登山,Baumer的旗幟最高登上過海拔8163米的瑪納斯魯峰)。從產品本身來說,Baumer工業相機目前均采用了主流的CMOS傳(chuan)感(gan)器(qi),隻(zhi)是(shi)在(zai)產(chan)品(pin)特(te)點(dian)和(he)功(gong)能(neng)開(kai)發(fa)上(shang)不(bu)斷(duan)的(de)貼(tie)近(jin)客(ke)戶(hu),深(shen)刻(ke)理(li)解(jie)客(ke)戶(hu)針(zhen)對(dui)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)的(de)訴(su)求(qiu)。就(jiu)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)而(er)言(yan),我(wo)們(men)發(fa)現(xian)有(you)幾(ji)個(ge)主(zhu)要(yao)特(te)點(dian):1. 環境複雜,很多現場要考慮在潮濕、粉塵、強電磁幹擾等條件下工業相機如何穩定工作。2. 工業設備針對不同應用要求,要考慮相機供電方式、與其它設備(如PLC、PC)的兼容性、相機接口方式、與客戶端軟件的兼容性等等。3. 相xiang機ji工gong作zuo方fang式shi需xu要yao考kao慮lv到dao是shi檢jian測ce物wu體ti的de具ju體ti狀zhuang態tai,尤you其qi是shi要yao深shen刻ke理li解jie客ke戶hu檢jian測ce要yao求qiu背bei後hou的de真zhen正zheng訴su求qiu為wei何he,如ru何he針zhen對dui高gao速su運yun動dong拍pai攝she對dui相xiang機ji進jin行xing控kong製zhi,如ru何he實shi現xian穩wen定ding無wu故gu障zhang拍pai攝she等deng。
首先,就防護等級而言,Baumer工業相機針對客戶應用目前專門研發了防護等級為IP67的寬溫相機,工作環境溫度可以達到-40 °C 至+ 70 °C,而且相機內部集成溫度傳感器,可以實時監控相機溫度。此外,該係列相機特別針對現場惡劣環境進行測試,最高可承受100g的衝擊和10g的震動,實乃“任你虐我千百遍我仍待你如初戀”啊。

其次,針對工業現場供電,Baumer采用了8-30V DC的寬電壓供電方式,相機觸發采用debouncer等濾波設計,確保相機不受現場幹擾可以穩定接受觸發訊號。為了確保高精度測量數據的溫度性,Baumer所有相機傳感器都封裝在散熱支架上,良好的散熱可以確保芯片的噪聲較低,數據的時間漂移得到良好控製。

再次,針對特別苛刻的檢測要求,例如,Baumer專門基於SONY Pregius芯片發布了曝光時間最短1us的係列產品,確保針對高速運動物體拍照的清晰度和對比度。針對大數據傳輸,Baumer研發了基於萬兆網(10GigE)接口的1200萬分辨率相機,最高幀率達到335fps,相機內部帶有2GB的存儲。針對火的不行不行的3D應用,Baumer也推出了基於FPGA編程的3D相xiang機ji,該gai相xiang機ji擁yong有you一yi個ge適shi用yong於yu激ji光guang三san角jiao測ce量liang的de專zhuan用yong的de預yu安an裝zhuang程cheng序xu。借jie此ci,可ke以yi在zai相xiang機ji內nei以yi亞ya像xiang素su的de精jing確que度du定ding位wei激ji光guang線xian的de焦jiao點dian,以yi便bian僅jin傳chuan輸shu輪lun廓kuo數shu據ju,從cong而er大da幅fu減jian少shao需xu要yao傳chuan輸shu的de數shu據ju量liang。最zui高gao 1200 萬像素的分辨率、在4K 的線寬和 128 線時高於 2.5 kHz 的分布率,即便在加工速度很高時該相機也能可靠地識別出最細微的偏差等等。
總zong之zhi,我wo們men所suo做zuo的de一yi切qie,僅jin僅jin是shi在zai努nu力li的de將jiang工gong業ye相xiang機ji在zai機ji器qi視shi覺jiao中zhong的de效xiao用yong最zui大da程cheng度du的de發fa揮hui出chu來lai,往wang大da了le說shuo為wei中zhong國guo的de先xian進jin製zhi造zao貢gong獻xian微wei薄bo之zhi力li,往wang小xiao了le說shuo希xi望wangBaumer工gong業ye相xiang機ji給gei用yong戶hu帶dai來lai愉yu悅yue的de使shi用yong體ti驗yan,不bu再zai讓rang工gong程cheng師shi因yin為wei硬ying件jian的de不bu穩wen定ding而er耗hao費fei精jing力li和he時shi間jian,這zhe些xie對dui企qi業ye而er言yan都dou是shi巨ju大da的de成cheng本ben。由you此ci我wo們men相xiang信xin總zong有you那na麼me一yi天tian,我wo們men敬jing愛ai的de視shi覺jiao工gong程cheng師shi們men不bu會hui再zai那na麼me辛xin苦ku,耳er邊bian可ke以yi少shao點dian工gong控kong機ji的de嗡weng嗡weng聲sheng,也ye不bu用yong整zheng天tian麵mian對dui屏ping幕mu的de幽you光guang滿man頭tou大da汗han;每當飛鳥入林,抬頭看到的是家中的嫋嫋炊煙。
參考:
[1] By “machine Vision” we mean all industrial and non-industrial applications where a combination of hardware and software provide operational guidance to devices in the execution of their functions based on capture and processing of images.
[2] Definitation of MV camera: AIA defines an imaging device utilized in a machine vision system that contains an imaging sensor chip and various electronic-based functionalities that together convert a visual image of an object into electronic impulse.
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