机器视觉的历史:工厂自动化
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机器视觉的历史:工厂自动化

小施 2020-12-28 9029 0


自动化已成为实现低成本和高质量制造的必然趋势。从简单的任务到需要先进技术的组装和检查过程,这项工作正在迅速实现自动化,并且生产率已提高到前所未有的水平。接下来我们将介绍自动化的开始以及图像处理的作用。

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自动化的起点和转折点

为提供必要的价值和服务,自动化挑战的历史可以追溯到远古时代。例如,据说在古埃及有一台自动贩卖机出售圣水。不过,在当时,它可能只是作为一种新颖性而引起了人们的注意,而可能没有太多实际用途。当人类在工业革命中朝着自动化迈进了一大步之时,就出现了自动化的转折点,这开始了大规模生产和大规模消费的时代。大量的体力劳动被机器取代,这些机器开始被积极采用以提高效率,减少工作错误并节省劳动力。这些机器还使人们摆脱了恶劣的工作环境和繁琐的重复劳动,它们开始在许多领域得到使用,以提高安全性和舒适性。

工厂自动化

制造领域自动化的代表示例是工厂自动化系统。使生产过程自动化的系统不能简单地接管人们的工作并将其交给机器。它们在提高生产率,降低成本和提高质量方面起着重要的管理系统的作用,这就是它们变得不可或缺的原因。

工厂自动化设备(包括机床和工业机器人中的传感器)的实用性现在正扩展到“超出人类能力”的高难度领域,其中之一就是图像处理技术。图像处理是针对特定目的对图像中包含的信息进行的操纵和分析。人们通过他们的眼睛和耳朵获得大量信息,但是特别地,通过眼睛获得的图像信息的特征在于,传达易于理解的事物的信息量极大。

但是,为人类传达信息的方法历史悠久。对于口语以外的图像信息,包括图像(静止图像)和文本在内的模拟年龄仍在继续。穿越壁画和字母等模拟图像的时代,随着电子设备的发展,二十世纪成为数字图像的时代。

数字图像处理的实际运用

图像能够以比口语更准确的方式传达广泛的信息,工厂自动化系统中的图像处理技术通过计算机有效地处理和利用数字图像,于1960年代开始在日本工业中投入实际使用。这始于科学研究领域,其中包括人造卫星的图像。在1970年代,通过X射线和超声波进行的成像测试已应用于医学领域以及工业领域,包括工业制造和分销。成像技术被积极地用于自动化,提高效率和节省劳动力,这极大地促进了质量管理的提高。

在1980年代以后,用于图形和文档图像的识别处理技术开始显着改善。直到那时,大型计算机才是必需的,但是在个人计算机上处理图像的通用图像处理设备和低成本图像处理程序已变得司空见惯,并且现在熟悉的图像处理技术的实际使用开始兴起。现在,以前是单色的图像要具有高分辨率和彩色,这是正常的,由于进一步的小型化,速度的提高和成本的降低,这些系统的可用性将继续提高。

信息量和快速处理量的进步

通常,视频的1秒包含30帧静止图像。换句话说,通过简单的计算,信息量将增加30倍,而彩色视频的信息量将是单色图像的90倍,是原来的三倍。图像由水平和垂直划分的一组小像素组成。如果通过将像素划分为更精细的组来增加像素数量,则图像的分辨率会提高,并且会变得更加准确,但是信息量也会增加该数量。过去一直存在这样的困境:图像越高级,信息量增加越多,处理速度也越慢。但是近年来,图像处理的速度持续提高。

为什么我们能够快速处理大量信息呢?

答案是出现了高速和高分辨率成像元件(将图像转换为电子信息的设备),并且已经开发出高速集成电路来高速处理大量信息。从CRT显示器到薄液晶面板和OLED,高分辨率显示器的实际使用也将受益,并且个人计算机的性能将得到显着提高。

工厂自动化-遍及全球

工厂自动化系统中的图像处理技术正在全球范围内传播。除了来自领先工业化国家的公司将生产职能移至海外外,工厂自动化也正在新兴经济体中迅速采用,不仅用于制造业,而且还出于优化目的。优化本地资源包括服务,维护和存储,这正在成为需求扩展的驱动力。

制造业公司现在正面临着动荡不安的时代和全球范围内的竞争时代。工厂自动化已在许多领域为汽车,工业设备,电子,食品和制药等领域的制造提供了支持。未来,我们将通过统一工厂自动化设备和控制软件的规范,从而为下一代工厂自动化系统带来新的用途,并提高国际竞争力。



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