嵌入式工控机在机器视觉领域的应用

历经多年积累，机器视觉技术或许正在面临一个黄金发展期。机器视觉系统对于实现工厂自动化来说不可或缺的，装配定位、质量检测、产品识别、尺寸测量……高速生产线上的高精度要求，人眼已无法满足。一旦成本下降、性能提升、应用增多，就如无线网络普及带来的变革一样，机器视觉的软硬件产品将成为生产制造业的标配。

怎样让成本降下来？可以想象的空间很多，嵌入式机器视觉系统会是个不错的选择，而系统的核心当然离不开工控机。从20世纪90年代，微处理器、半导体技术与机器视觉技术相伴螺旋上升：微处理器、半导体技术是机器视觉的发源地，欧美在其中大量应用图像技术，后来慢慢演化成今天的机器视觉技术。机器视觉在欧美的应用普及，同样主要体现在半导体及电子行业。现在，微处理器性能变得更强劲、功耗大大降低、尺寸越加紧凑，价钱却没有变高。

机器视觉的工作原理很简单，它很像一个单一功能的工业机器人，如它用摄像机获取被检测对象的图像，而特殊光源使被检测目标的特征在图像中得到强化，如尺寸特征、表面缺陷特征等。这些特征明确的图像被高速传输到工控机经过专业化的图像分析、处理软件计算出特征，针对计算结果工控机可以控制执行机构进行分类、剔除、报警等动作。如果跟人进行比较的化，那么摄像机如人的眼睛，工控机如人的大脑，软件如人的思维，那么执行机构就如同人的手脚。实际上机器视觉系统就如同一个思维快速、动作敏捷、不知疲倦的人一样。

视觉系统一般包括光源、镜头、CCD照相机、图像处理单元、图像处理软件、监视器、通讯／输入输出单元等。视觉系统的输出并非图像视频信号，而是经过运算处理之后的检测结果(如尺寸数据)。

机器视觉测试就是用机器代替肉眼来做测量和判断,所以要求精度高。首先采用CCD照相机将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如：面积、长度、数量、位置等。最后，根据预设的容许度和其他条件输出结果，如：尺寸、角度、偏移量、个数、合格/不合格、有/无等。上位机实时获得检测结果后，指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作。

朗锐智科（www.lrist.com）工控机PCM-6410配置:

第6代/第7代英特尔®酷睿™ i-S 系列处理器(插槽类型)

12V, 9-24V 宽压, 非-ECC DDR4 SODIMM x 1

用于小型服务器的基本VGA / HDMI / LVDS显示器

USB 3.0 x 4, USB 2.0 x 2 带高性能CPU, 易于机器视觉

Mini-card/mSATA 选择

HDA, SATA x 2, GPIO x 8, COM x 4

PCM-6410具有独一无二的插座类型，是一种多功能产品，提供可互换的CPU和I / O。 在0°C~60°C的温度范围内可操作，可与Kaby Lake和Skylake设计引脚兼容，并可在系统组装中将总成本（TCO）降低10-20％。

PCM-6410拥有4个USB 3.0端口，2个USB 2.0端口，2个千兆网口，以及VGA，HDMI，LVDS支持，通过平衡弹性，效率和尺寸，实现了系统集成，满足和超越客户需求的理想选择。

插座式的灵活性

EPIC-KBS7提供可互换的CPU和高动态的设计，允许客户根据自己的喜好量身定制。

平衡效率与尺寸

紧凑的4英寸电路板，EPIC-KBS7是一个小而强大的高效设计外形，可以在工业4.0的不断变化的环境下产生最大的性能。.

兼容引脚到引脚的kaby Lake 和Skylake

与Kaby Lake & Skylake设计引脚兼容，EPIC-KBS7商业上支持大多数主要操作系统，与9〜24V的电源兼容，背光源逆变电源最高可达12V。

近年来，工控机技术发展迅速，依托工控机的强力支持，机器视觉技术越来越多的被应用到工业生产的在线检测中，实现对产品质量毫无遗漏的快速全检，进而实现产品质量的零缺陷。工业4.0是关于连接生产技术和信息技术的，而机器视觉是为工业4.0提供信息的最重要的基础技术之一。嵌入式系统会在未来的机器视觉系统中扮演更重要的角色。它们可以实现紧凑型产品的设计，满足大多数图像处理的要求，并且与基于PC的独立系统相比，其与工厂流程的集成度更高。