機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，是一門(mén)涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識(shí)別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。機(jī)器視覺(jué)主要用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的視覺(jué)功能，從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)最大的特點(diǎn)是速度快、信息量大、功能多。

機(jī)器視覺(jué)主要用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的視覺(jué)功能，但并不僅僅是人眼的簡(jiǎn)單延伸，更重要的是具有人腦的一部分功能一一從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制。

Simatic VS130-2u視覺(jué)傳感器在其他應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的試點(diǎn)、測(cè)試、認(rèn)證

每天，戴姆勒-克萊斯勒位于德國(guó)斯圖加特Untertürkheim的Bad Canstatt發(fā)動(dòng)機(jī)工廠都要生產(chǎn)約1600臺(tái)兩檔V6和V8柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。其中，3200個(gè)氣缸蓋生產(chǎn)過(guò)程的詳細(xì)信息都分別記錄于為每輛車準(zhǔn)備的一個(gè)產(chǎn)品歷史文件內(nèi)，氣缸在加工前首先使用二維碼進(jìn)行標(biāo)記，使其身份具有唯一性，代碼中包含零部件編號(hào)、生產(chǎn)年代、生產(chǎn)日期、相關(guān)生產(chǎn)序列中的序號(hào)，并且留出了添加備注信息的空間。

檢測(cè)出錯(cuò)率大為降低

將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用于禽蛋品質(zhì)檢測(cè)具有人工檢測(cè)所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。表面缺陷與大小、形狀是蛋品品質(zhì)的重要特征，利用機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行檢測(cè)不僅可以排除人的主觀因素的干擾，而且還能夠?qū)@些指標(biāo)進(jìn)行定量描述，避免了因人而異的檢測(cè)結(jié)果，減小了檢測(cè)分級(jí)誤差，提高了生產(chǎn)率和分級(jí)精度。

“令我們感到驚奇的是，自從用了VS130-2之后，掃描出錯(cuò)率大大降低了，甚至連二維碼表面的油污都不需要進(jìn)行清潔。”負(fù)責(zé)Bad Canstatt氣缸蓋生產(chǎn)的Ralf Blesch說(shuō)。 “通過(guò)與西門(mén)子公司的密切合作，我們成功的將掃描出錯(cuò)率永久性的控制在了0.1%到0.5%之間。而且我們?cè)僖膊恍枰偸乔鍧嵱臀郏瑸槲覀児?jié)省了更多精力和投資成本。”負(fù)責(zé)生產(chǎn)計(jì)劃的Bernd Hofacker補(bǔ)充說(shuō)。現(xiàn)在，相機(jī)頭部只是每周隨機(jī)器整體清潔一次。自從2005年中期以來(lái)，Bad Canstatt氣缸蓋生產(chǎn)車間總共使用了10組VS130-2機(jī)器視覺(jué)傳感器，氣缸蓋在經(jīng)過(guò)所有加工中心都要重新進(jìn)行識(shí)別，具體方法是將相機(jī)安裝于掃描表面的對(duì)角方向。為了保證光線充足，相機(jī)上安裝了一圈LED燈。

Ralf Blesch解釋說(shuō)：“為了防止油污造成遮擋和反射，我們單獨(dú)設(shè)計(jì)了照明單元，并將其調(diào)整到合適的角度。”與此同時(shí)，西門(mén)子根據(jù)戴姆勒-克萊斯勒的試用結(jié)果對(duì)傳感器進(jìn)行了改進(jìn)，如今，相機(jī)可選擇圖像的任一部分進(jìn)行拍攝，而不是向從前那樣只能整體進(jìn)行拍攝。該項(xiàng)新技術(shù)如今已成為VS130-2的標(biāo)準(zhǔn)配置，使系統(tǒng)的掃描出錯(cuò)率進(jìn)一步降低。

一套系統(tǒng)即可同時(shí)完成圖像捕捉和分析工作

系統(tǒng)通過(guò)自身配備的CCD芯片利用自動(dòng)曝光設(shè)置可以拍攝整幅靜態(tài)圖像，DMC各點(diǎn)的正確識(shí)別僅需五個(gè)像素，因而系統(tǒng)的使用極為靈活。通過(guò)選擇不同的光學(xué)系統(tǒng)可以定義像點(diǎn)尺寸和掃描距離，而且可進(jìn)行大范圍定義。

掃描完成之后，VS130-2可將所捕獲的圖像傳輸至單獨(dú)的分析單元。為了防止沾染油污和保護(hù)芯片，分析單元的安裝位置比傳感器位置略高。

圖像經(jīng)過(guò)分析之后，結(jié)果數(shù)據(jù)串將通過(guò)DP被傳輸至機(jī)加工中心當(dāng)?shù)腟inumerik 840D機(jī)器控制器或Simatic S7-300。該新系統(tǒng)可毫不費(fèi)力的被集成到現(xiàn)有的通信結(jié)構(gòu)中去，分析圖像以“實(shí)時(shí)”方式顯示于生產(chǎn)線的控制面板上。另外，系統(tǒng)還可通過(guò)示教方式學(xué)會(huì)新的代碼。有了VS130-2，用戶將不必再忙于復(fù)雜的生產(chǎn)計(jì)劃或參數(shù)化設(shè)置工作，而只需對(duì)照明進(jìn)行配置并對(duì)算法進(jìn)行示教就可以了，不必再以代碼方式進(jìn)行用戶設(shè)定。

靈活的訪問(wèn)方式令檢測(cè)過(guò)程變的開(kāi)放透明

視覺(jué)傳感器也可通過(guò)Sinumerik控制器的OP012操作面板與上位系統(tǒng)相連，由上位系統(tǒng)捕捉機(jī)器和運(yùn)行數(shù)據(jù)并將之輸入到產(chǎn)品歷史記錄文件內(nèi)。系統(tǒng)使用由戴姆勒-克萊斯勒公司和西門(mén)子合作開(kāi)發(fā)Transline 2000人機(jī)界面系統(tǒng)經(jīng)由以太網(wǎng)進(jìn)行通信，工作人員通過(guò)任何一臺(tái)連接終端都可訪問(wèn)所存儲(chǔ)的故障圖像和相機(jī)現(xiàn)場(chǎng)圖像，而且可通過(guò)密碼控制訪問(wèn)權(quán)限。

姆勒-克萊斯勒公司認(rèn)為，該系統(tǒng)的另外一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)在于將來(lái)全公司上下可以通過(guò)WEB瀏覽器對(duì)作為標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放式接口的相機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行配置。通過(guò)對(duì)圖像的直接訪問(wèn)，不僅操作人員可以從電腦桌面直接監(jiān)控所有功能，而且只要照明單元的位置可被聯(lián)機(jī)監(jiān)控和根據(jù)需要進(jìn)行優(yōu)化，還可以提高DMC掃描儀的調(diào)試速度。

Bernd Hofacker滿懷信心的說(shuō)：“所有系統(tǒng)的允許將將對(duì)不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題。”作為自己新的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃的一部分，姆勒-克萊斯勒公司已經(jīng)批準(zhǔn)在自己位于柏林、漢堡、Untertürkheim、K.lleda工廠的其他奔馳汽車集團(tuán)/發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目中采用VS130-2系統(tǒng)。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在質(zhì)量檢測(cè)的各個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用，例如：采用激光掃描與CCD探測(cè)系統(tǒng)的大型工件平行度、垂直度測(cè)量?jī)x，它以穩(wěn)定的準(zhǔn)直激光束為測(cè)量基線，配以回轉(zhuǎn)軸系，旋轉(zhuǎn)五角標(biāo)棱鏡掃出互相平行或垂直的基準(zhǔn)平面，將其與被測(cè)大型工件的各面進(jìn)行比較。在加工或安裝大型工件時(shí)，可用該認(rèn)錯(cuò)器測(cè)量面間的平行度及垂直度。視覺(jué)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控軸承的負(fù)載和溫度變化，消除過(guò)載和過(guò)熱的危險(xiǎn)。將傳統(tǒng)上通過(guò)測(cè)量滾珠表面保證加工質(zhì)量和安全操作的被動(dòng)式測(cè)量變?yōu)橹鲃?dòng)式監(jiān)控。