完整指南

机器视觉系统

它如何工作、由什么构成,以及如何选型。

一份面向所有想把自动化检测引入产线的人的清晰指南,从内部的四个步骤到一份选购清单。

1 到 3 天
即可部署一台智能相机
<10 ms
边缘推理,无需云端
100%
全检每一个零件,而非抽样
Overview AI 智能相机已安装并在生产线上检测零件

什么是机器视觉系统?

它是一套自动化系统,使用相机、光源和软件来采集并分析产品图像,然后做出判定:合格、不合格或一项测量结果。它让工厂以产线速度全检每一个零件,而不再依赖抽样或人眼。机器视觉系统、视觉系统和工业视觉系统指的都是同一件事。

工作原理

四个步骤,全部在毫秒内完成

从零件到达工位,到产线根据结果采取动作。

1

采集

当零件到达工位时,相机和受控光源采集一张清晰的零件图像。

2

处理

软件先对图像进行预处理,随后由基于规则的工具或训练好的 AI 模型进行分析。

3

判定

系统将零件判定为合格或不合格,或返回一项与公差比对的测量结果。

4

动作

在零件移走之前,它触发剔除、记录结果,或告诉 PLC 该怎么做。

Overview AI 检测仪表盘实时显示每个零件的合格与不合格结果

第 4 步的实际效果:每次检测都被记录并实时可见,合格或不合格。

构成

机器视觉系统的组成部件

无论集成在一台智能相机中,还是分散在基于 PC 的方案里,都是同样的基本模块。

相机或传感器

采集图像。分辨率和帧率决定了可分辨的最小特征,以及您的最大产线速度。

光源

让缺陷可见。良好的照明是明显瑕疵与隐形瑕疵之间的关键差别。

镜头与光学

决定视场、工作距离和对焦,控制您能看到零件的多大范围以及清晰程度。

处理器与软件

运行分析。基于规则的逻辑或训练好的深度学习模型将图像转化为判定。

通信与 I/O

通过 EtherNet/IP、PROFINET 或 OPC UA 连接到产线,以触发剔除并交换数据。

与产线集成

安装、触发和时序控制,使系统在正确的时刻检测正确的零件。

术语

机器视觉、计算机视觉与 AI 视觉

三个相互重叠的术语。下面说明它们之间的关系。

术语含义应用领域
计算机视觉让计算机解读图像和视频的广义科学。科研、软件,以及任何领域。
机器视觉将计算机视觉应用于工业,用于检测零件和控制设备。工厂车间,实时进行。
AI 视觉用训练好的深度学习模型而非固定规则来做判定的机器视觉。现代产线,用于可变缺陷和外观缺陷。

深入了解请参阅 计算机视觉与机器视觉 以及 机器视觉与 AI 视觉

Overview AI 在真实传感器表面上做出合格与不合格判定,并附带置信度评分

AI 视觉的实际应用

它学习合格件,然后标记出偏离的部分

AI 视觉系统不依赖固定规则,而是从示例图像中学习,并对每一个单件返回一个带置信度评分的判定。这里它判定一块干净的传感器表面合格,并将两块带有细微外观缺陷的判为不合格,正是这类可变瑕疵让传统阈值束手无策。

分类

机器视觉系统的类型

智能相机与基于 PC 的系统

智能相机将传感器、计算以及通常还有光源集成在一个单元中,部署和维护更简单。基于 PC 的系统将多台独立相机连接到工业计算机,适用于超高分辨率或多相机场景,但代价是更多的部件和集成工作。

2D 与 3D

2D 系统基于平面图像工作,覆盖大多数检测、读码和测量任务。3D 系统增加了高度和形状信息,用于平面图像不足以应对的体积、翘曲和装配到位检查。

基于规则与 AI

基于规则的系统使用编程设定的测量参数,对于规则可预测的特征非常精确。AI 系统从示例图像中学习,正是这一点让可变表面和外观缺陷的自动化变得切实可行。

选购指南

如何选择机器视觉系统

从缺陷和零件出发,再逆向推导到系统。

1

它能拍出您的缺陷吗?

确认分辨率、光学和光源能让您特定的缺陷可见。大多数项目的成败就取决于此。

2

它能应对您零件的变化吗?

零件存在差异。确保系统能容忍您合格零件的正常变化范围,而不产生误剔除。

3

它部署多快,由谁来运行?

权衡由集成商主导、耗时数周的搭建,与由您自己团队几天内完成设置的系统。

4

它能适配您的产线吗?

对照您现有的设备,检查通信协议、触发方式和安装方式。

5

用您的真实零件测试。

在您真实样品上做概念验证,是在投入之前确认系统的唯一可靠方式。

关于财务方面,请参阅 构建商业论证 以及 ROI 计算器

Overview 的定位

一套完整的机器视觉系统,而非一堆零散部件

Overview 将相机、边缘计算、光源和 AI 软件作为一台 IP67 智能相机一体交付。您的质量团队在浏览器中用自己的零件训练它,几天内即可投入运行,无需集成商,也无需云端。

一台单元,而非五件设备

集成传感器、计算和光源,并原生支持 PLC 连接。

数天内部署

由您自己的团队在浏览器中完成设置。公开价格从 $4.5K 到 $13.5K。

边缘 AI

在集成的 NVIDIA GPU 上进行推理。离线可用,您的数据留在现场。

深受信赖

众多制造商在生产中使用 Overview AI

Toyota
Honda
Mitsubishi
Tyson
Schaeffler
Amphenol
Molex
Clorox
Henkel
Aisin
Milliken
Tillamook
Zipline
Parker Hannifin

常见问题

常见问题解答

什么是机器视觉系统?

机器视觉系统是一套自动化系统,它使用一台或多台相机、光源和软件来采集并分析产品图像,然后做出判定,例如合格、不合格或一项测量结果。它在生产线上以产线速度对每一个零件进行视觉检测,不受人为疲劳影响。

机器视觉系统如何工作?

机器视觉系统分四步工作。第一步,用相机和受控光源采集图像。第二步,软件对图像进行处理。第三步,使用编程设定的规则或训练好的 AI 模型做出判定。第四步,根据结果采取动作,触发剔除、记录数据或告诉 PLC 该怎么做。这四步都在毫秒内完成。

机器视觉和计算机视觉有什么区别?

计算机视觉是教会计算机解读图像的广义领域。机器视觉是将该技术应用于工业、在生产线上检测零件和控制设备的具体实践。机器视觉增加了工厂所需的相机、光源、实时速度和产线集成。

机器视觉系统由哪些部件组成?

机器视觉系统由相机或传感器、光源、镜头与光学、运行检测软件的处理器,以及与产线相连的通信接口构成。在一体化智能相机中,这些都集成在一个外壳内。在基于 PC 的系统中,它们是连接到工业计算机的独立部件。

一套机器视觉系统要多少钱?

成本取决于架构。由集成商搭建的基于 PC 的系统按项目报价,连同集成往往达到数万美元。一体化 AI 智能相机按台定价。Overview 公开了每台相机从 $4.5K 到 $13.5K 的价格,因此成本一开始就一清二楚。

我该如何选择机器视觉系统?

从缺陷和零件出发,再逆向推导。确认系统能以合适的分辨率和光源拍出您的缺陷,检查它能否应对您零件中的变化,权衡它的部署速度以及由谁操作,并确认它能与您的产线集成。用您的真实零件测试候选系统,是最可靠的决策方式。

看机器视觉系统在您的零件上运行

告诉我们您需要检测什么,视觉工程师将向您演示 Overview 如何捕捉它,通常几天内就能让系统在您的产线上运行起来。