在許多技術中，標準化是通向無障礙世界的技術門戶。標準簡化了技術的采用和集成；它們降低了用戶的學習成本以及供應商的開發成本。對于機器視覺作為一項相對年輕的技術而言，過去 15 年的全球聯合標準化工作是采用的關鍵。自 2009 年以來，國際機器視覺協會一直在所謂的 G3 倡議的框架下開展工作，以推進現有的標準化舉措，并在機器視覺領域以及與相鄰垂直行業的合作中探索新的標準化領域。歐洲機器視覺協會（EMVA） 是G3的五個合作伙伴之一。

標準化不能被視為理所當然

了解標準化如何產生的機制很重要。協會作為標準的主辦組織，主要提供框架。實際工作在標準工作組內完成，其成員通常由對相應標準的開發感興趣的公司提供支持，例如將其集成到他們的產品中。結果，原本會在市場上競爭的公司在工作組內合作制定標準。工作組的其他成員代表科學和研究界。各工作組基本開放合作。因此，對于 G3 的努力，任何想做出貢獻的人都被邀請聯系相關工作組或作為主辦協會之一的 EMVA。

用于圖像處理的 EMVA 1288 和 GenICam

EMVA 目前擁有四種機器視覺標準。一個是EMVA 1288，它已成為用于描述和比較相機圖像質量的全球公認標準。為特定的圖像處理應用選擇合適的相機通常被證明是一項具有挑戰性的任務。制造商提供的數據表可能很難甚至不可能進行比較。此外，重要信息并不總是可用，用戶除了進行昂貴的比較測試外別無選擇。這就是 EMVA 1288 標準發揮作用的地方。它定義了一種統一的方法來測量、計算和呈現相機和圖像傳感器的規格參數，從而為比較它們創造透明度。

對機器視覺行業同樣重要的是相機通用接口，更廣為人知的是GenICam. 當今的數碼相機具有多種功能。結果，相機編程接口的復雜性不斷增加。在這種情況下，GenICam 標準已成為機器視覺中相機和設備即插即用操作的全球支柱，與所有其他已建立的機器視覺硬件接口標準（如 CameraLink、CameraLink HS、CoaXPress、GigE Vision 和USB3 Vision — 建立在其發現、控制和流服務之上。GenICam 為所有類型的設備和應用程序提供通用編程接口。無論使用何種接口技術或實現何種功能，應用程序編程接口 （API） 始終是相同的。

這兩個 EMVA 托管標準已在國際上得到采用，因為它們確保機器視覺相機或軟件的購買者使用根據 EMVA 1288 標準選擇的類似組件獲得他們選擇的圖像質量，并且應用程序的圖像捕獲很容易并通過 GenICam 可靠地工作。

新的標準化舉措與合作

所有參與的協會都在 G3 中審查新的標準化項目的必要性。G3 認可的最新 EMVA 舉措之一是建立在現有 EMVA 1288 和 GenICam 指南的基礎上，并嘗試控制相機周圍的光學/快門/機械裝置的相互作用，以便在實踐中也可以設置和控制所有鏡頭條件。因此，EMVA 標準組開放式光學相機接口（OOCI） 旨在為鏡頭控制創建一個與 GenICam 密切相關的通用標準，即使光學元件具有不同的機械和電氣連接，例如 RS-232/I 2 C/SPI 。

嵌入式視覺接口標準或emVision是另一個 EMVA 標準化計劃。處理板與小型相機的組合使得設計非常緊湊的視覺系統成為可能。這些嵌入式視覺系統對機器視覺行業和許多其他行業都非常感興趣。大多數嵌入式視覺應用程序在 Linux 上運行，帶有 MIPI 相機和 API，如 V4L2、GStreamer，以及 libCamera 等進一步開發。

然而，這些用戶界面并沒有提供足夠的支持來全面解決機器視覺環境中的問題。例如，即使在 V4L2 中提供了自定義擴展，從用戶的角度來看，這些也會導致跨制造商作為實現的解決方案不兼容。

由于相機硬件接口、相機 API 和可能的擴展的多樣性，必須為連接到片上系統的每個相機模塊編寫一個單獨的驅動程序。這種努力被添加到提供的 MIPI 模塊的數量上，并乘以市場上 SoC 供應商的數量——這是幾乎無法理解的編程資源支出！

這些編程成本的主要部分可以通過共同開發通用用戶界面來避免，這將降低嵌入式領域制造商和客戶的開發成本。emVision 的努力旨在滿足這些需求。

為響應行業要求，EMVA 和 The Khronos Group 于 2021 年 2 月強行聯合成立了嵌入式相機 API 探索小組，免費向所有人開放，探索行業對創建用于控制嵌入式攝像頭和傳感器的開放 API 標準的興趣。所有參與者——目前有 60 家公司，有 145 名代表——能夠討論新的互操作性標準的用例和要求，以使用視覺和傳感器處理及相關加速來加速市場增長并降低嵌入式市場的開發成本。所有從事視覺和傳感器處理工作的傳感器和相機制造商、芯片供應商和軟件開發商都可以參與這項計劃。如果探索小組達成重要共識，那么 EMVA 和 Khronos 將共同努力，在適當的組織中啟動擬議的標準化舉措。

標準化應該使每個人受益

emVision 標準和 Embedded Camera API Exploratory Group 特別說明了行業對新標準的需求是如何形成并在共同努力下進一步發展的。顯然，標準化仍將是一個高度動態的過程。因此，機器視覺標準的所有工作組都愿意與其他公司合作。通過將員工派往工作組，公司可以將自己的偏好和想法貢獻給行業共同挑戰的共同規范——稱為標準開發的機會。

對于作為主辦協會的 EMVA 而言，與其他 G3 合作伙伴一起，任務是應對可能的市場止贖，以繼續實現標準化所固有的開放和公平市場的理念。但是，這并不排除為使用既定標準而建立特許權使用費或許可模式。

審核編輯：郭婷