製造業的組織正承受著前所未有的壓力，不僅要提高產量，還要保持高標準的品質、生產力和可靠性。消費者市場的需求和來自全球的競爭，都需要最有效率和最精良的製造系統和流程。機器視覺 (MV) 是一種創新技術，能使公司減少對傳統人力的依賴，利用自動化解決品質控制問題，並將瑕疵作業降至最低。相較於傳統人力常用的方法，MV 也能以指數級的速度檢查和組裝所需的商品，從而提高產品產量。MV 憑藉其眾多優勢，在全球產業中的受歡迎程度不斷提高，並持續被應用於製造系統中，使組織能在各自的市場中取得或保持強大的立足點。本文將介紹機器視覺及其優勢，並解釋其為何能涵蓋如此多的業務類型和產品類別。
機器視覺定義
在工業商業領域，機器視覺是電腦對各種應用（最常見的是組裝線配置）提供基於影像的自動檢查的過程。這個術語適用於多個不同層次的技術，這些技術具有硬體和軟體產品，並與其他整合系統協同工作，從類比或數位影像中提取資料，以高精度執行有條理的程序。例如，在汽車工業等製造環境中，MV 是實現卓越品質控制和簡化流程以提高生產力並最大限度地減少高昂低效率所需的組成學科。車輛的組裝需要多個系統的協調和無縫性能，以完成其構造程式化產品的任務。整體過程的很大一部分在現代高吞吐量工廠中是自動化的，並且需要嚴格的審查以保持組織在競爭激烈的市場中持續成功所需的品質標準。機器視覺運作方式
在此流程中，會以預設角度、特定光源、顏色或陰影、客製化放大倍率以及其他確定產品品質所需的變數，拍攝組裝件或零件（例如引擎活塞）特定點的影像。活塞影像可由影像裝置本身處理（智慧攝影機或感測器具備此功能），或透過處理系統傳輸至中介單元。影像資料隨後會與系統中預設的變數組進行比較，以判斷產品是否合格。一旦判斷出活塞是接受還是拒絕，就會啟動針對任一處理的預設回應，以允許該單元進入引擎組裝的下一步，或將其擱置以進行進一步評估。此類程序貫穿車輛的整個製造過程。在仍需要手動組裝的區域，機器視覺用於檢查現場人員的工作，以減少甚至消除人為錯誤。為了完成機器視覺的全面且專業的任務，必須使用多個元件。影像擷取由影像裝置（通常是高解析度攝影機）負責，該裝置負責拍攝影像以進行資料分析。2D 影像的普遍使用是常見的 MV，但紅外線 (IR) 感測器、X 射線影像、高光譜或紫外線 (UV) 成像以及雷射感測器也可用於 3D 影像的精確測量記錄。
如前所述，在某些安裝中，成像裝置嵌入在作為完全獨立機制運作的處理系統中，而其他安裝則將成像過程與連接到 MV 基礎設施內處理元件的獨立裝置分開。可以安裝多個攝影機、感測器或兩者結合的技術，以增加角度、照明和完整性分析影像。智慧型攝影機和感測器能夠從擷取的影像中提取特定資料，根據編碼閾值啟動動作。它們配備了與可程式邏輯控制器 (PLC) 等中間單元連接所需的通訊資源。隨著技術的發展，這些裝置還配備了能夠獨立影像分析的 PC 處理能力。在成像裝置連接並將資料傳輸到另一個元件進行影像檢查的安裝中，提取資訊的檢查可以由 PLC 或伺服器裝置處理，包括嵌入式和工業無風扇電腦，例如Premio 的嵌入式電腦。預先核准的規格範本用作與最近影像擷取提供的資訊進行比較以確定差異的基準。可記錄資料點的類型根據用於任何 MV 結構的成像裝置格式而具有廣泛的範圍。這包括比較亮像素和暗像素的像素計數、條碼讀取、文字或符號的字元識別、分析灰色背景上的黑色 blob 檢測、顏色分析、溫度以及無數更多可報告的度量類型。機器視覺專用軟體程式安裝在系統內的電腦系統上，可實現度量測量和根據結果指定的動作配置中的完全客製化。
機器視覺為何重要？
機器視覺系統對工業自動化的影響，也影響了許多其他產業。機器視覺技術造福了電子組裝、食品包裝、消費性產品、航運和運輸、零售商品包裝以及醫療和製藥產業。機器視覺技術提供更高品質的產品，提高生產力和可靠性，減少停機時間，並提供先進的製程和庫存控制。這些價值透過性能改進分析降低了設備和維護成本，並節省了勞動力和生產費用。透過提供甚至微觀層級的檢測數據分析，有幸利用機器視覺的組織能夠以重複且持續的閃電般的速度和準確性呈現量化指標。長期研究機器視覺記錄的資訊，透過揭示問題趨勢、降低產品退貨率，以及透過軟體更新到各自的視覺系統來實現快速高效的設計變更，從而幫助公司。
