机器视觉从工业物联网 (IIoT) 中获取强大的洞察力

通过赋予机器看和思考的能力,制造商可以提高产品质量、降低成本并优化运营。

机器视觉的进步是工业自动化背后的驱动力,它赋予了机器类人的能力来检测产品缺陷、引导机器人、帮助确保工人安全,并帮助优化工厂运营。此外,机器的运行可以保持可靠的一致性和精确性,宕机时间极少。

什么是机器视觉?

机器视觉是机器观察周围环境并根据视觉输入(如工业环境中的图像数据或视频数据)做出决策的能力。它由专业的硬件和软件共同来实施,这些软硬件可以在工业环境中提供基于图像的传感和处理。机器视觉通常通过基于 PC 的系统或智能相机进行部署。它还可用于维护安全可靠的工业环境。

近年来,机器视觉一直是工业自动化的主要驱动力之一。通过收集和智能地响应视觉数据中的模式,它可以帮助实现工厂流程的自动化。从产品到人员到流程,未来的智慧工厂将利用机器视觉和数据分析全面掌控工厂运营,最终实现更好的业务决策。例如,远程监视和边缘分析等应用将提供预测性维护所需的洞察,进而降低维护成本,同时减少机器宕机时间。

图像传感器、视觉处理器和更广泛软硬件应用程序的进步提供了更多的计算强度和功耗选项,从而能够实现满足特定行业最终用户需求的解决方案。

当融入深度学习这一人工智能形式后,机器视觉系统现在能够比人眼更准确地执行视觉任务。最新的机器视觉技术解决了以前机器无法解决的问题——例如,识别低光条件下和曲面上的字符。它们还能处理高像素图像和高线速缺陷检测。

机器视觉与计算机视觉

机器视觉通常是指在工业应用中使用视觉处理技术。计算机视觉则是一个更宽泛的术语,是在零售、运输和数字监控等领域部署视觉功能的基础技术。

机器视觉系统由专门的视觉算法提供支持,这些算法可在很高的速度下或恶劣的工业环境中解释数据,其中可能涉及低光、高振动、产品快速移动或高温等情况。工业机器视觉还可能实现极高的精度和实时响应。

机器视觉系统

机器视觉系统有 2 种主要形式:

  1. 内置了视觉算法的智能相机,能够执行简单的推断任务
  2. 基于 PC 的系统,可以是视觉控制盒、工业 PC,或者是具有加速器选项和视觉分析软件的视觉服务器

最新的智能相机可为机器视觉应用提供紧凑的基本计算节点。其处理速度与基于 PC 的系统相当,配置和设置也很灵活、简便。

基于 PC 的视觉系统由带操作系统的 PC 和一个或多个相机组成。PC 通过帧抓取器或以太网卡与相机连接,以导入图像。PC 上的软件应用程序再分析图像,并可以根据数据做出判断和决策,然后将此决策数据(如质量通过或失败的信息)发送到其他系统。

未来的智慧工厂将利用机器视觉和数据分析,全面掌控工厂运营。

机器视觉应用

机器视觉已有一些令人信服的应用,有助于在工业环境中降低成本和提高效率,其中包括:

应用
质量保证和检验 系统可以检验是否符合设计参数和质量参数,不仅能检测生产线上的产品是否合格,还能找出缺陷及其位置。
定位和指导 机器视觉系统可以实现生产中产品的自动定位,确保已准备好进行接下来的工序。
测量 机器视觉利用目标的边缘来对其定位、识别和测量。
识别 机器视觉利用传统深度学习算法来识别生产线上物品的条形码和字符。加入深度学习后,即使在有挑战性的条件下,机器视觉也能识别非标准字符和数字。

机器视觉的各种应用在工厂运营中非常有用,适用于:

运营
安全性 通过减少潜在的不安全情况,帮助保护您最有价值的资产——员工。
安全性 通过监视设备和工人的运动,帮助保护人员和资产免受威胁。
工人行为 确保工人能与机器人、其他工人、设备和通过整个工厂流程的产品进行顺畅的交互。
资产管理 跟踪和管理资产,包括原材料、在制品、成品和库存,以及它们从工厂车间装卸码头到仓库的运输过程。

制造业机器视觉

机器视觉的各种用例正在为制造商带来巨大的商业价值。例如,用于质量保证的视觉应用可以在工厂车间近乎实时地处理图像,以便主动检测制造商生产线上的机械异常。这样就可以简化质量保证流程,最大程度地减少宕机时间和缺陷,并提高生产线速度。

机器视觉软件和硬件

为了支持高速生产,基于相机的传感器必须准确、快速、可靠。采用专门算法的智能相机支持缺陷检测、视觉定位、模式匹配、测量和光学字符识别 (OCR) 等应用。

机器视觉系统可以搭载适用于 PC 和服务器级计算的英特尔® 酷睿™英特尔® 至强® 处理器,以及适用于边缘计算深度学习加速的英特尔® Movidius™ 视觉处理单元 (VPU)英特尔® FPGA 等加速器则可以为这些系统带来额外的性能。

英特尔® 分布式 OpenVINO™ 工具包 (英文) 有助于加速开发支持深度学习的机器视觉应用程序。该工具包基于卷积神经网络 (CNN),简化了跨英特尔® 硬件和加速器的代码部署,同时优化了目标硬件的性能。

英特尔 Edge Insights for Industrial (英文) 是一款经过验证的模块化软件,可帮助公司整合其基于边缘的设备、数据和资产,从而更快获得洞察。通过内置的视频摄取功能,它可以协助机器视觉系统进行学习。借助英特尔® 分布式 OpenVINO™ 工具包,机器视觉系统可以使用深度学习和神经网络扩展其能力。

工业物联网机器视觉的更多资源

了解英特尔® 技术如何为企业带来下一代的视觉能力。

计算机视觉

详细了解计算机视觉,以及各个市场中的企业如何获益于新的洞察。

了解工作原理

工厂缺陷检测

了解基于英特尔® 架构的工业 PC 的计算机视觉功能如何帮助在产品离开生产线之前找出产品的缺陷。

了解更多 (英文)

工业 PC 助力变革

AI 正在彻底变革机器、建筑物、供应链、工厂和电网。了解工业 PC 如何助力这一转型。

了解工业 PC (英文)

英特尔 Edge Insights for Industrial

这款软件为集成计算基础设施、物联网设备和适用于制造业边缘计算的应用程序奠定了基础。

了解更多 (英文)

通知和免责声明

英特尔® 技术的特性和优势取决于系统配置,并可能需要相应的硬件、软件或服务激活。随着系统配置的变化,性能也会发生变化。没有任何产品或组件能保证绝对安全。请咨询您的系统制造商或零售商,也可登录 intel.cn 获取更多信息。

所描述的降低成本方案仅用作示例,表明某些基于英特尔® 的产品在特定环境和配置下会如何影响未来的成本,并节约成本。环境各不相同。英特尔不保证任何成本和成本的节约。

英特尔放弃所有明示和暗示担保,包括但不限于针对适销性、特殊目的的适用性或不侵权的默示担保,以及在履行合同、交易过程或贸易惯例中产生的任何担保。

英特尔、英特尔标志及其它英特尔标志是英特尔公司或其子公司的商标。文中涉及的其他名称及品牌属于各自所有者资产。© 英特尔公司