随着制造业对效率、质量和成本等要求的不断提高，全球正在兴起第四次工业革命。无论是德国的工业4.0，还是中国制造2025，都将目标瞄准了智能制造。智能制造意味着生产过程要更高水平的自动化、信息化和智能化，而机器视觉在自动化和智能化中担任着不可或缺的角色，在某些制造环节，视觉技术甚至决定着整个设备或者生产线的自动化智能化水平。为此，选择一套合适的机器视觉系统成为了当前生产制造厂商最为关注的焦点技术之一。
康耐视视觉产品经理梁浩
说到机器视觉技术和产品，就不得不提到康耐视，一家专注于机器视觉的领域的美国公司，凭借其丰富的软硬件产品以及领先的核心算法，在汽车制造、电子制造和工厂自动化等领域占有重要的市场地位。最近，康耐视新发布了全球第一款多智能相机视觉系统In-Sight VC200，为此，我们CONTROL ENGINEERING China专访了康耐视视觉产品经理梁浩，通过他来了解一下最新的机器视觉系统的发展。
康耐视多智能相机视觉系统In-Sight VC200
首先，这是一个视觉系统
CEC记者：康耐视这次推出的是一个多智能相机视觉系统，请问梁经理，这个视觉系统和视觉传感器有什么区别吗？
梁浩：根据组成结构和应用场合的不同，通常机器视觉可分为基于个人计算机的PC式或板卡式的机器视觉系统（PC-Based Vision System），以及嵌入式机器视觉系统，亦称“智能相机”（Smart Camera）或“视觉传感器”（Vision Sensor）。PC-Base系统一般由光源、光学镜头、CCD或CMOS相机、图像采集卡、图像处理软件以及一台PC机构成。
而智能相机主要由图像采集单元、通信模块和图像处理单元（处理器和处理软件）三大部分组成，它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内。PC-Base视觉系统往往尺寸较大、结构复杂，开发周期较长，但可达到理想的精度及速度，能实现较为复杂的系统功能。而视觉系统具有易学、易用、易维护、易安装等特点，可在短期内构建起可靠而有效的机器视觉系统，从而极大的进步了应用系统的开发速度。
比如在康耐视，在智能相机领域就有In-Sight系列视觉系统和In-Sight2000系列视觉传感器，这两种机器视觉各有自己的定位，都在各自擅长的领域不断发光发热。
什么是多智能相机视觉系统
CEC记者：根据您刚才的介绍，视觉系统和智能相机是两大类型的机器视觉，那这次康耐视怎么又推出了一个智能相机的视觉系统呢？
梁浩：确实是这样，这次我们新推出的是一个由1至4台智能相机组成的视觉系统。以前的视觉系统都是由普通工业相机来做图像采集的，出于成本和必要性来考虑，并不需要智能相机，图像的处理则是在图像采集/处理卡的支持下，由处理软件在PC机或控制器完成。而我们这次的VC200则采用智能相机和独立的控制器的方式，分别取代传统的工业相机和PC机。这个系统最大的特点是由于采用了智能相机，所以取像、算法、视觉处理都在各个相机里完成，而无需传输给控制器来处理，首次实现了在高性能应用中利用多智能相机的分布式计算能力。我们的控制器只负责整合各智能相机处理后的结果以显示等非视觉功能，并把结果传给上位机。
多智能相机视觉系统的优势
CEC记者：既然控制器也有处理能力，那为什么还要搭配智能相机呢？多智能相机系统有什么优势吗？
梁浩：相比一些比较复杂的多相机方案，我们的VC200会有比较大的优势，包括它的灵活性，操作简易性，稳定性都有很大的优势，而最大的优势在于它的速度。传统型多相机系统使用的是“傻瓜”相机，由于这些相机只是负责取像，但是算法、视觉处理、交互都是共享同一控制器，因此，当用户添加更多的相机后，将会导致系统性能下降，运行速度变慢。这就像一台电脑同时运行多个程序一样，程序越多运行速度就会越慢。而我们的VC200，视觉处理部分仍然是在相机里面，我们的速度不会受相机增加的影响。所以对我们来说相机增加的越多，相比传统多相机方案，我们的速度就越来越快。传统技术限制了现有多相机视觉系统在同步采集领域的应用。VC200成功克服了这些局限性，扩大了多相机视觉系统检测应用的范围。
另外，PC-base多相机系统的开发会比较困难，需要懂一定的编程或者一定的基础才能做这个，入门门槛会比较高，所以它对客户技术要求高。而我们的VC200开发起来比较快速，维护简单，需要的技术人员专业知识不需要那么高。然后它的稳定性会更好，因为PC总是会出蓝屏、死机各种各样的问题，而用专门的控制器，它的稳定性会更好。
还有一点就是，VC200因为它所有东西都在相机里面，所以它的安装空间，它的安装的线路难易度都会变好。而且控制器跟电脑级别比体积很小，不会占太大空间，这对当前自动化水平越来越高的生产线来说也很重要。
多个单相机系统VS多智能相机系统
CEC记者：VC200的最大特点是相机的增加不影响速度，那么用多个单相机系统不也可以做到吗？这两个比较，多智能相机系统有什么优势呢？
梁浩：采用单相机系统的话确实不会因为相机的增加，速度变慢，但是单相机方案的所有相机是独立的，单独将自己的结果输出给上位机，由上位机来分析做出判断，开发起来比较复杂。现在VC200通过控制器可以将结果整合在一起，上位机只需要收一个信号就可以了，直接告诉你整个产品是良品还是不良品，不需要收那么多信号自己再去分析判断了。这样，结果的处理会更简单，因为控制器可以把所有事情都做完，直接给客户一个最终结果，不需要客户再去针对各个相机的结果去解析，所以对客户来说，应用性更强了。
多智能相机系统的成本是否更高？
CEC记者：多智能相机系统需要的是价格远远高于普通相机的智能相机，那相比PC-base+工业相机，多智能相机系统的成本是否要高太多？
梁浩：从目前市场这个价格看，PC-base相机会比智能相机要便宜一点。尤其是在多相机的时候，工业相机加PC-base方式的价格优势会更明显，因为它相机便宜，而我们的独立控制器价格也不比一台工控机便宜。但是，在智能制造时代，产线的速度或者稳定性最为重要，现在看一套系统是否便宜要看它的总体拥有成本，不能仅仅只看采购时的软硬件成本，而且还要看它的开发成本、后期维护成本、无故障运行时间，以及二次投入的成本等。
实际从客户需求来看，客户是需要一个稳定可靠的产品，易用性好、好维护、操作简单，所以这几方面做好以后再谈价格，如果说你这几方面做不好，纯粹只是一次性价格，那我觉得对客户来说意义不大。如果检测不稳定，可能要时不时停线调机，成本、损耗，包括二次投入的成本就会很高。所以综合来说，VC200实际的总体拥有成本并不高。
多智能相机系统适合在哪些场合应用？
CEC记者：多智能相机系统具有速度高、易用、灵活等特点，那它最适合哪些应用场合呢？
梁浩：应该说，多智能相机系统性能的提高有助于多相机视觉系统跟上高速生产线的速度，同时还能在顺序检测或异步检测中体现应用的灵活性。随着自动化和智能化要求越来越高，多智能相机系统的应用场合越来越多。现在各行业对产线的效率要求越来越高，速度要求也是越来越快，比如原来像饮料厂，瓶装速度大概是一分钟100瓶到200瓶，或者100到300瓶，那时候已经觉得很快了，但是这两年它已经发展到一分钟300到600瓶左右。这就要求检测的速度越来越高，多智能相机系统就有了用武之地。
另外，多相机应用在某些检测场合具有天生优势。比如做定位检测，有时是检测两个物品贴到一起，需要从两个方向来检测，那就需要两只相机，如果要做精确定位，在定位的过程中，要检测夹具的是否有偏差，这时候就需要三个相机，这就是一个典型的多相机应用。另外一种场景，被检产品体积很大，可能会有分区域检测，如果要提高效率的话，就多加几个相机，同时拍然后输出一个结果，这也是一个多相机应用。目前就康耐视来说，多智能相机系统在电子制造和汽车制造领域应用最多，但是随着客户对视觉系统的要求越来越高，像包装、食品、医药这些行业也越来越多的使用多相机系统。
当然我们也还有单相机系统，这两个是相辅相成互补的，在一些简单应用场合，我们就推荐单相机系统，那些复杂的应用就推荐多相机系统。
多智能相机系统如何助力智能制造？
CEC记者：现在全球制造业都在谈智能制造，那么视觉系统作为实现智能制造不可或缺的产品，多智能相机系统如何助力实现智能制造呢？
梁浩：视觉系统就像一台智能机器或者产线的“眼睛”，不可或缺。随着智能制造的提出，把一些重复性的工作、一些危险性的工作，用视觉系统替代人工作，将整个自动化做成一个全自动的生产线，这是一个趋势。视觉系统从产生到现在，功能越来越强大，通用性越来越好，可能原来没有涉足到的行业、认为做不了的，已经是可以替代很多人工操作了。
另外，像我们的这个VC200视觉系统，在结果显示方面也有很大的优势。一方面，可以直接通过一个HDMI接口，连接显示器、电视等显示结果。第二，我们可以通过一个无线网络，用手机，或者Pad等，通过网络直接显示操作界面。这样就不需要时时刻刻在机器旁边去看结果。假设是一个无人化工厂，可以在办公室放好几个无线终端，一眼就看到检测结果。一旦发现产线有问题，如果只是软件问题或者设置问题，也可以在这个界面上直接做参数设置，远程操控、远程显示或者远程编程，不需要到现场去调试。这对于实现智能制造、无人工厂，都是很大的助力。