前言
針對高性價比，中低算量的視覺應用，我們采用運動控制與機器視覺一體化解決方案。該方案利用B系列控制器多核高算力的硬件架構以及分布式軟件部署技術，集成機器視覺算法，在控制器內部完成機器視覺計算并與運動控制進行內部數(shù)據(jù)交互。從而提高數(shù)據(jù)流轉效率，讓視覺檢測部署更方便，成本更低，性能也得到保證。
視覺運控一體機的基本架構
視覺運控一體機中嵌入了開源OpenCV和自主研發(fā)的視覺處理SDK。一方面，用戶可以在控制器上使用開源OpenCV自由搭建視覺處理程序，通過控制器同時操作直連相機、處理圖像和運動控制，以實現(xiàn)視覺運算以及運動控制一體化方案。
使用視覺+運控一體方案，用控制器內部的視覺模塊和運動控制器模塊橋接數(shù)據(jù)，免去了控制器和外部視覺系統(tǒng)建立通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間，不但大大簡化了部署成本，也節(jié)約了視覺控制溝通的時效性，大幅度提高了整體加工效率，也簡化了不同類型產品服務分離的麻煩，讓客戶實現(xiàn)技術一體化帶來的價值體驗。
另一方面，為了優(yōu)化視覺處理性能，下一代視覺運控一體控制器，還會集成高性能視覺SDK，用戶可以更加高效、安全地進行更為復雜的視覺處理。
視覺開發(fā)流程
當涉及到開發(fā)新產品或項目時，一個簡單好用的可視化開發(fā)流程是確保成功的關鍵。下面是一個典型的開發(fā)流程示例：
在視覺運控一體機的畫面上，我們可以設計插入視覺的畫面和功能。通過使用HMI調用視覺相關的用戶接口和模塊，可以在運動控制的流程中接入視覺的處理流程，客戶無需再額外添加PC做視覺采集和計算，可以直接在視覺運控一體機上使用需要的視覺功能。如下圖：
HMI調用視覺接口示例
我們可以提供一些已經開發(fā)好的標準的畫面工程，客戶可以直接使用標準畫面工程進行人機交互操作，也可以根據(jù)需要自定義更適合自己的視覺運控畫面。如下圖是標準畫面工程中的相機控制畫面：
相機控制標準畫
應用案例介紹
案例一：
項目名稱：視覺運控一體自動分揀機
項目概況：在“十面值”和“五面值”的混合料盤中進行自動分揀；在混合料盤中識別物料的類型和位置，拾取到各自的料盤并且按照指定的位置擺放整齊。需要排除物料被遮擋覆蓋的情況，避免拾取時對其它物料進行干涉或則拾取失敗。
檢測過程：提前設定好兩種物料的模板，在控制流程中添加相機采集和處理的觸發(fā)信號，完成混合物料的分揀動作。當混合料盤中無物料時，報警暫停。
相機下的混合料盤圖像
視覺運控一體自動分揀機控制器畫面
視覺運控一體自動分揀機實物展示
案例二：
項目名稱：卡箍不良品檢測
項目概況：客戶在生產制作卡箍時，發(fā)現(xiàn)偶爾會出現(xiàn)不良品，無法保證成品的良率和質量。需要機器視覺對成品進行檢測判斷，把不良品自動篩選出來，提高檢測后的成品的良率和質量。
檢測過程：抓取能區(qū)分出良品與不良品的特征，提前設置良品與不良品的特征值范圍，即可完成不良品的檢測，并且可以控制機臺進行拋料。
不良品檢測
光學方案展示
案例三：
項目名稱：車床工件尺寸檢測
尺寸測量精度：0.02mm
項目概況：車床工件需要對加工后的成品的尺寸進行在線檢測，判斷成品是否符合制造公差，篩選出不良品進行自動刀具補償以及崩刀預警或者刀具壽命管理。該項目測量的位置為工件的側面弧度半徑，使用視覺進行非接觸性測量會更快，更精準。并且可以通過尺寸檢測的數(shù)據(jù)對加工的參數(shù)進行刀補，進一步提高生產良品的質量。
檢測過程：相機連接控制器，從工件的側面進行打光拍照，控制器內置圓弧檢測算法，只需要在檢測前設置好檢測的范圍和參數(shù)，即可完成工件的側面圓弧的半徑計算，并把結果輸送給加工程序。
車床工件CAD圖
車床工件尺寸測量效果圖
背光投影方式的光學方案展示
案例四：
項目名稱：彈簧尺寸檢測
尺寸測量精度：0.02mm
項目概況：對彈簧的全長進行尺寸、前后兩端的平行度以及外徑進行檢測。在彈簧的制造過程中，偶發(fā)彈簧長度不足，彈簧兩端大小不均勻的問題，而一般的接觸式測量無法對彈簧進行測量，只能通過機器視覺技術測量并反饋到制造工藝進行調整。
檢測過程：彈簧的平行度是通過分段檢測完成，用戶可以提前設置彈簧的分段檢測時的段數(shù)和每段長度，然后通過視覺計算得到彈簧的平行度。彈簧的全長由視覺自動識別并計算。當彈簧的全長、平行度或者外徑超出了用戶設定的范圍，則在下一個產品自動做程序補償。
彈簧檢測效果圖
彈簧檢測工程視覺參數(shù)設置畫面
視覺運控一體機的優(yōu)勢
全新多核大算力分布式架構的視覺運控一體化控制器方案，在開發(fā)中低算力要求的視覺項目中具有明顯的產品優(yōu)勢：
高效性：我們的產品可以實時監(jiān)測生產過程中的物體位置、外觀和狀態(tài)等信息，并直接由控制器進行視覺處理和控制，免去傳輸步驟，從而可以在線提高生產品質和效率。
低成本：我們的產品采用的嵌入式視覺方案，免去了傳統(tǒng)視覺必須搭配的PC機，直接在控制器上進行視覺處理，為用戶節(jié)省了額外的設備成本。
易于操作：我們的產品既接入了大家熟悉的OpenCV，也在研發(fā)更優(yōu)的視覺處理SDK和特定模塊，客戶使用和自主開發(fā)將越來越簡單的。