什麼是機器視覺？機器視覺有哪些應用？

本篇文章重點介紹「什麼是機器視覺？」「Module與PC Base」「CCD與CMOS」「機器視覺的架構與應用範圍」項目進行概述。

機器視覺系統，可以說是工業自動化設備的靈魂之窗。在工業自動化領域，用來協助人力進行取放及搬移，自動化設備的左右手，我們稱之為機器手臂，機器手臂與機器視覺的搭配，已廣泛運用於製造業。

而在產業升級的現在，大量被使用來協助人力進行產品的外觀品質檢查、生產履歷追朔，可謂自動化的靈魂之窗，就讓我們稱它為「機器眼」。我們最常聽到的機器視覺系統問題，不外乎歸類為以下4項：

一、什麼是機器視覺？
簡單的說，機器視覺是利用視覺感測儀器（如工業相機），搭配影像辨識軟體進行檢測的設備。

二、機器視覺能做什麼？
生產線搭配機器視覺進行優化升級，能夠及時的在生產過程中進行定位、檢查、量測、識別，確保產品從零件到組裝都是正確，藉此優化品質，降低成本。

傳統的生產線，品質把關都會放在最後的成品檢驗，不良品也只能在最後階段發現，造成大量的重工人力及物料成本。

優化後的生產線，不僅能夠消除瑕疵產品，提高生產品質，更能夠有效減少客戶投訴，這對於產線主管來說，無疑是至關重要的把關。

三、機器視覺的應用範圍？

定位：協助機械手臂取放料件、組裝對位應用；伺服運動機台精準定位，如面板精準貼合、點膠位置精準定位、曝光蝕刻精準定位等應用。
檢查：產品表面缺陷、髒汙、外觀不良、零件方向等應用。
量測：精準、快速的非接觸式量測，如組裝位置量測、加工尺寸量測等應用。
識別：透過顏色、形狀或元件特徵進行產品識別；讀取文字、1D條碼或2D條碼，以進行生產履歷追溯、控制物流、搜集基本資料。

四、機器視覺的架構？
機器視覺系統的主要架構包含：

運算主機
影像擷取卡
工業相機
照明
顯示器（HMI）
輸出輸入

檢測的目標物，透過輔助照明強化特徵，經由相機拍照，進入影像擷取微處理器，影像進入到影像系統後，進行影像前處理，強化特徵，搭配視覺演算法進行影像分析後，將結果透過輸出介面顯示，並通報上位系統進行後續的排除等動作。

機器視覺，現階段分為兩大派系：Module 視覺系統以及 PC Base

Module系統：

擁有高度整合的硬體及軟體，影像擷取輸入及訊號輸入輸出，影像分析演算法、設定介面、操作介面及結果顯示，都已有預規劃好的框架。因此，模組化系統在硬體的相容性及穩定性，都已經過長時間規劃以及測試後才發行，使用者僅需要針對視覺應用再次編程使用，即可因應工廠自動化的突發性、立即性需求，短時間內快速整合上線。

PC Base：

硬體部分需要選配影像擷取卡、訊號輸出輸入介面卡、運算用工業主機；軟體部分，影像分析驗算法可選用軟體公司開發的付費軟體，或是使用公開的免費函式庫去做修改；結果顯示，操作介面，每個環節都需要客製化選擇及高度的再次開發整合，並測試相容性及穩定性，雖然開發時間長，但是優點在於可以針對使用者的需求做完全的客製化。

Module系統與PC Base各有優缺點，模組化系統可以快速的整合應用，能夠因應工廠自動化快速的需求變動，在既有的平台上進行快速整合開發，但在使用上，需依循既有的模組去做使用及開發，顯示及操作上無法完全的客製化，但能提供高度的穩定性。PC Base的開發時間比較長、需要大量高技術含量的開發人力之外，在操作介面及功能皆能夠針對使用者的需求，做完全的客製化，適合使用於長生命週期量產型的設備。