圖像識別對工業(yè)4.0的五大支持

　　如何定制個人商品?

　　想買一條長褲?可能你正在去商店的路上，或者正在網(wǎng)上根據(jù)從S到XL的標準尺碼進行挑選。這些大批量的生產造就了單位貨物的成本下降。

　　工業(yè) 4.0 時代的紡織品生產方式或許會與之不同，它將通過有效的數(shù)據(jù)處理，提供定制性的個性商品?？蛻粢坏Q定選擇哪個模型，圖像處理系統(tǒng)(機器視覺系統(tǒng))就會對其各項維度進行測量。

　　具體測試形式可能是，在一個小更衣室中放置四個攝像頭，拍攝身體每一邊的圖像。軟件控制測量操作，并決定隨后生產衣物時的剪裁方式。接下來的生產過程會自動進行，直至包括運輸環(huán)節(jié)。

　　未來的時裝屋將不再擺滿幾柜子的商品，而是通過提供大量的虛擬選擇和快速可靠的生產流程來為客戶服務。

　　工業(yè)相機系統(tǒng)怎樣讓這種未來式的生產流程走入現(xiàn)實?

　　圍繞工業(yè)攝像機構建的圖像處理系統(tǒng)，早就是自動化生產中必不可少的組件。在生產的各個環(huán)節(jié)中，為實現(xiàn)生產高效和高質，在包括原材料檢測、生產過程監(jiān)控(如瑕疵檢測)、最后檢查和質保等環(huán)節(jié)中，圖像處理系統(tǒng)都是不可或缺的。

　　工業(yè) 4.0 這個詞，代表著工業(yè)生產中新興的處理模式和組織形式。它的核心要素就是，網(wǎng)絡化及更廣泛的數(shù)據(jù)通信。其目標是，基于全面的數(shù)據(jù)搜集和有效的信息交互，達到自組織的、深度定制化的高效生產。

　　圖像處理技術在決定特定信息時，起著決定性作用。需要注意的是，在相機性能提升的同時，其體積越來越小，價格也逐漸降低。如今的相機系統(tǒng)小而高效，與之前大個頭的復雜相機相比，功能不相上下，甚至更加出色?？萍嫉倪M步，再加上網(wǎng)絡化的不斷擴展，為工業(yè) 4.0 時代的應用多樣化帶來了更大的可能性。

　　小數(shù)額生產的新機遇

　　工業(yè) 4.0 時代的一個重要影響在于，由于使用控制自動化技術，不管是大批量生產還是非常小量的生產，很多工件都能被低成本地生產——“批容量為 1”這個說法已屢見不鮮。這方面的例子包括上面提到的紡織品生產;還有就是根據(jù)客戶指定規(guī)格進行金屬物件的單獨設計生產，如郵箱、欄桿等。

　　但是，精準的工業(yè)攝像機系統(tǒng)怎樣為這一切提供服務?

　　可以想象一下，這種系統(tǒng)可用于為新生產的金屬部件進行涂層?；谔崆熬幊毯玫纳仙鞒蹋詣訃娮斓靡哉９ぷ鳌鹘y(tǒng)生產中，提前規(guī)劃好預設程序是非常困難的。而原則上，根據(jù)設計規(guī)格，決定預設程序則有可能實現(xiàn)的。然而，計算好最終的噴射模式有著高度復雜性和不確定性。與傳統(tǒng)生產方式不同，工業(yè)相機可以當場做出精準測量，決定產品形狀、位置，并以此信息指揮噴槍臂。同時，也可以從光學方面對涂層效果進行控制，比如評估著色度，或者檢測涂層復雜的反射指數(shù)。這些控制數(shù)據(jù)可實時地進入到控制單元中。這樣的自動化圖層系統(tǒng)同樣也可成為自我學習系統(tǒng)?；谥疤幚淼慕?jīng)驗，新的組件如果與之相似，則可更高效地處理。

　　相機是不知疲倦的流程審核員

　　傳感器數(shù)據(jù)可以用來輔助檢測設備行為的變動與瑕疵，并自動生成應對措施(比如改變處理參數(shù)，要求更換材料或打服務電話等)。這種功能不僅適用于生產器械，也可用于已完工的產品上。工業(yè)攝像機不知疲倦地審核大小工件和產品的顏色，結構，幾何形狀等特性參數(shù)，確定產品的正確性或對其進行糾偏，因此起著至關重要的作用。潤滑度，磨損度和生銹情況等“軟因素”也會納入工業(yè)攝像機的操作機制中，并為企業(yè)的資源規(guī)劃系統(tǒng)供給數(shù)據(jù)。

　　生產中的圖像處理——機器人與人類并肩合作

　　生產員也會從工業(yè)攝像機中獲益。無論自動化取得怎樣的進步，工業(yè)生產中人類總有一席之地，原因很多：包括“人”的感官能力，靈活性，承受能力等。

　　盡管如此，未來的生產流程仍會產生變化，而這也正是工業(yè) 4.0 所代表的一部分。通過將智能機器視覺系統(tǒng)集成到頭盔，衣物，工具中，人類工作效率得以提高。而且，這在科技上完全可行。因為相機正在越來越小巧和輕便，現(xiàn)在已經(jīng)有一些高精度的迷你工業(yè)攝像機，只有郵票那么大，而且加上鏡頭和套管不到 30g。這些視覺系統(tǒng)記錄工業(yè)活動和工作狀態(tài)，審核產出結果，確定合理的后續(xù)步驟或其他信息，并將此類信息傳送給人類，或許“增強現(xiàn)實”的智能眼鏡上的自動通知就屬于此類功能。因此，視覺系統(tǒng)的這些功能能夠促進生產材料的及時供應，并進一步增加生產力。

　　總結

　　不管當今如何定義“工業(yè)4.0”，在未來的生產和商業(yè)流程中，圖像處理至關重要。預計如下將會實現(xiàn)：

　　· 基于圖像處理系統(tǒng)的應用，更多和更新的高效商業(yè)模式將會出現(xiàn)

　　· 基于廣泛的數(shù)據(jù)搜集和視覺識別的信息，生產將會實現(xiàn)自動化、自組織

　　· 基于操作流程中高度網(wǎng)絡化的視覺系統(tǒng)，生產將會更高效。