图像识别对工业 4.0 的多项大支持

Posted 2021-04-07 青岛海之晨

选自 BASLER

转载机器之心

     青岛海之晨工业装备有限公司是一个专注于智能制造领域的公司。

我们专注于机器视觉和机器人技术的开发和应用。

通过我们的软件开发和集成应用后，将全球最先进的产品和技术推广于日常的生产制造过程。我们要用3D机器视觉+机器人技术，去广泛的替代恶劣环境的劳动者。帮助客户生产出来更好的产品。我们要以华为和谷歌为榜样，深耕技术，专注于我们的领域，成为一个伟大的公司。

工业 4.0 时代的商品生产方式将会与众不同，它将通过有效的数据处理，提供定制化的个性商品。无论是产品的设计、生产还是运输环节，都将朝着自动化的、个性化的方向发展。图像处理系统在其中将扮演重要角色。

如何定制个人商品？

想买一条长裤？可能你正在去商店的路上，或者正在网上根据从S到XL的标准尺码进行挑选。这些大批量的生产造就了单位货物的成本下降。

工业 4.0 时代的纺织品生产方式或许会与之不同，它将通过有效的数据处理，提供定制性的个性商品。客户一旦决定选择哪个模型，图像处理系统（机器视觉系统）就会对其各项维度进行测量。

具体测试形式可能是，在一个小更衣室中放置四个摄像头，拍摄身体每一边的图像。软件控制测量操作，并决定随后生产衣物时的剪裁方式。接下来的生产过程会自动进行，直至包括运输环节。

未来的时装屋将不再摆满几柜子的商品，而是通过提供大量的虚拟选择和快速可靠的生产流程来为客户服务。

工业相机系统怎样让这种未来式的生产流程走入现实？

围绕工业摄像机构建的图像处理系统，早就是自动化生产中必不可少的组件。在生产的各个环节中，为实现生产高效和高质，在包括原材料检测、生产过程监控（如瑕疵检测）、最后检查和质保等环节中，图像处理系统都是不可或缺的。

工业 4.0 这个词，代表着工业生产中新兴的处理模式和组织形式。它的核心要素就是，网络化及更广泛的数据通信。其目标是，基于全面的数据搜集和有效的信息交互，达到自组织的、深度定制化的高效生产。

图像处理技术在决定特定信息时，起着决定性作用。需要注意的是，在相机性能提升的同时，其体积越来越小，价格也逐渐降低。如今的相机系统小而高效，与之前大个头的复杂相机相比，功能不相上下，甚至更加出色。科技的进步，再加上网络化的不断扩展，为工业 4.0 时代的应用多样化带来了更大的可能性。

小数额生产的新机遇

工业 4.0 时代的一个重要影响在于，由于使用控制自动化技术，不管是大批量生产还是非常小量的生产，很多工件都能被低成本地生产——「批容量为 1」这个说法已屡见不鲜。这方面的例子包括上面提到的纺织品生产；还有就是根据客户指定规格进行金属物件的单独设计生产，如邮箱、栏杆等。

但是，精准的工业摄像机系统怎样为这一切提供服务？

可以想象一下，这种系统可用于为新生产的金属部件进行涂层。基于提前编程好的上色流程，自动喷嘴得以正常工作。传统生产中，提前规划好预设程序是非常困难的。而原则上，根据设计规格，决定预设程序则有可能实现的。然而，计算好最终的喷射模式有着高度复杂性和不确定性。与传统生产方式不同，工业相机可以当场做出精准测量，决定产品形状、位置，并以此信息指挥喷枪臂。同时，也可以从光学方面对涂层效果进行控制，比如评估着色度，或者检测涂层复杂的反射指数。这些控制数据可实时地进入到控制单元中。这样的自动化图层系统同样也可成为自我学习系统。基于之前处理的经验，新的组件如果与之相似，则可更高效地处理。

相机是不知疲倦的流程审核员

生产中的图像处理——机器人与人类并肩合作

生产员也会从工业摄像机中获益。无论自动化取得怎样的进步，工业生产中人类总有一席之地，原因很多：包括「人」的感官能力，灵活性，承受能力等。

尽管如此，未来的生产流程仍会产生变化，而这也正是工业 4.0 所代表的一部分。通过将智能机器视觉系统集成到头盔，衣物，工具中，人类工作效率得以提高。而且，这在科技上完全可行。因为相机正在越来越小巧和轻便，现在已经有一些高精度的迷你工业摄像机，只有邮票那么大，而且加上镜头和套管不到 30g。这些视觉系统记录工业活动和工作状态，审核产出结果，确定合理的后续步骤或其他信息，并将此类信息传送给人类，或许「增强现实」的智能眼镜上的自动通知就属于此类功能。因此，视觉系统的这些功能能够促进生产材料的及时供应，并进一步增加生产力。

总结

不管当今如何定义「工业4.0」，在未来的生产和商业流程中，图像处理至关重要。预计如下将会实现：

• 基于图像处理系统的应用，更多和更新的高效商业模式将会出现

• 基于广泛的数据搜集和视觉识别的信息，生产将会实现自动化、自组织

• 基于操作流程中高度网络化的视觉系统，生产将会更高效