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       從產品缺陷檢測、二維碼辨識、建立生產履歷到引導機器手臂執行任務，機器視覺的應用領域不斷擴張，而且在生產線上的表現可圈可點。機器視覺技術不僅節省了大量人力，工業自動讀碼更創造出許多(duo)人類作業(ye)員無法(fa)帶來(lai)的價值。

　　機器視覺可說是工業自動化系統的靈魂之窗，從物件/條碼辨識、工業自動讀碼、產(chan)品(pin)檢(jian)測、外觀(guan)尺寸(cun)量(liang)測到機械手(shou)臂/傳(chuan)動設(she)備定位，都是(shi)機器視覺技術可以(yi)發(fa)揮(hui)的(de)(de)舞(wu)臺。而為了因應層出不窮的(de)(de)新應用需(xu)求(qiu)，工業相(xiang)機的(de)(de)設(she)計也(ye)出現新的(de)(de)發(fa)展方向。

　　隨著應用范疇越來越廣，為了增加應用彈性(xing)或與工(gong)業(ye)電(dian)腦(nao)攜手組成(cheng)更復雜的工(gong)業(ye)自動化系統，工(gong)業(ye)相(xiang)機(ji)的規格發展趨勢正(zheng)逐(zhu)漸朝個人電(dian)腦(nao)靠攏，部(bu)分產品甚至已演化成(cheng)一臺(tai)麻雀(que)雖小，五臟俱全(quan)的迷你工(gong)業(ye)電(dian)腦(nao)。

    由于CPU效能、視(shi)覺演算法(fa)與硬體成本(ben)不斷改善，機(ji)(ji)(ji)器(qi)視(shi)覺在(zai)(zai)工廠的應用變得越來越普及(ji)，同時(shi)也為(wei)制(zhi)造(zao)業(ye)者(zhe)帶來降(jiang)低成本(ben)、提升品(pin)質與生產效率等(deng)效益。跟人眼相比，機(ji)(ji)(ji)器(qi)視(shi)覺有檢(jian)測速度(du)快、把關(guan)標準(zhun)不受到(dao)人的主觀影(ying)響等(deng)優(you)勢，而且機(ji)(ji)(ji)器(qi)視(shi)覺的解析度(du)遠高于人眼，在(zai)(zai)檢(jian)測細(xi)微零件或電路時(shi)，比人眼更能明察秋毫。上述優(you)勢使得機(ji)(ji)(ji)器(qi)視(shi)覺近年來在(zai)(zai)科技制(zhi)造(zao)業(ye)與傳統制(zhi)造(zao)業(ye)都大受歡迎。

　　機器視覺在生產制造上的應用越來越廣泛，工業相機/工業自動讀碼器這類(lei)(lei)產品也出現新的(de)(de)發展方(fang)向。由(you)于不(bu)同應用對機(ji)器視覺(jue)(jue)的(de)(de)性能(neng)(neng)跟功能(neng)(neng)配置有很大的(de)(de)差異(yi)，因(yin)此機(ji)器視覺(jue)(jue)大致(zhi)上可(ke)區分成可(ke)配置型系統(tong)(tong)、嵌入型系統(tong)(tong)與智慧(hui)相機(ji)型三大類(lei)(lei)。但不(bu)論是(shi)哪種機(ji)器視覺(jue)(jue)系統(tong)(tong)，除了少(shao)數(shu)特殊應用外，其所使用的(de)(de)工(gong)業(ye)相機(ji)都越(yue)來越(yue)向個(ge)人(ren)電腦靠攏，甚至智慧(hui)相機(ji)本質上就(jiu)是(shi)一臺內建CPU、記憶(yi)體，可(ke)以執行各(ge)種視覺(jue)(jue)演算法(fa)的(de)(de)工(gong)業(ye)電腦。

　　除了需要逐行掃描(miao)(例如面(mian)板檢測)或非(fei)常高速(su)的(de)(de)應用仍使(shi)用配備Camera Link介(jie)面(mian)的(de)(de)工(gong)業相(xiang)機(ji)外(wai)，目(mu)前(qian)大多數(shu)工(gong)業相(xiang)機(ji)都采用GbE介(jie)面(mian)，除了成(cheng)本(ben)低廉外(wai)，容易與工(gong)業電腦介(jie)接，組成(cheng)龐大復雜的(de)(de)自動化系統也是其一大優勢。搭載USB 3.0的(de)(de)工(gong)業相(xiang)機(ji)也因為(wei)同樣(yang)的(de)(de)理由，而在(zai)市(shi)場上越(yue)來越(yue)受到(dao)歡迎。

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專用軟體算法加持二維碼讀取難不倒

　　除了更開放之外，機器視覺軟體近年來性能的進化也不容小覷。康耐視(Cognex)工業自動讀碼專家臺(tai)灣區(qu)總經(jing)理方瑞應(ying)表示，為了提升(sheng)產(chan)品制造過(guo)程(cheng)的(de)自動化程(cheng)度，或是搜集完整(zheng)的(de)生產(chan)履歷(li)資料，制造業導入工(gong)業二(er)維碼的(de)風氣(qi)已經(jing)成形(xing)。

　　不過，要在生產線上(shang)穩定而(er)快(kuai)速地讀出(chu)正(zheng)確的(de)二(er)維碼(ma)，其實是相當大(da)的(de)挑戰。例如(ru)二(er)維碼(ma)標簽本身已經破損、被(bei)其他物件遮(zhe)住一部分，或標簽印得模(mo)糊不清等狀況，都是很常見的(de)問題(ti)。目前領先的(de)二(er)維碼(ma)辨識演算法已經有(you)能(neng)力克服(fu)上(shang)述問題(ti)，即(ji)便是在二(er)維碼(ma)本身有(you)部分破損或被(bei)其他物件遮(zhe)擋的(de)情況下，還是可以(yi)正(zheng)確解(jie)譯。

　　針對電子(zi)業應用(yong)的(de)二維(wei)(wei)碼(ma)，還(huan)有一個其他產(chan)業比較少(shao)遇到的(de)難題(ti)：微型化的(de)二維(wei)(wei)碼(ma)。舉(ju)例來說，某(mou)家手(shou)機品(pin)牌大廠便已經(jing)在其手(shou)機所使用(yong)的(de)零(ling)組件上(shang)，利用(yong)雷射、蝕(shi)刻等種(zhong)種(zhong)方(fang)法，將二維(wei)(wei)碼(ma)直(zhi)接打在元件上(shang)。如此一來，在手(shou)機的(de)組裝制造過程中，每一個步驟都(dou)能(neng)留下紀錄，不僅有助于提升產(chan)品(pin)良率，萬一手(shou)機發(fa)生故(gu)障，也很容易追(zhui)溯到生產(chan)源頭。

　　不過，由(you)于(yu)手機零件本身(shen)已經(jing)非常微(wei)小，能留給二維(wei)碼(ma)標(biao)示(shi)的(de)面(mian)積非常有限，因此這種二維(wei)碼(ma)的(de)長寬往往只有數毫(hao)米，甚至(zhi)常比(bi)米粒還小，因而對機器視(shi)覺算法的(de)可靠度與性能構(gou)成相當(dang)大的(de)挑戰。

　　為(wei)了(le)解決在生產線上讀(du)(du)取二(er)維(wei)碼(ma)時所遇到的(de)各種挑戰，康耐視工(gong)業(ye)自動讀(du)(du)碼(ma)行業(ye)專家(jia)耗費多年時間(jian)，研發出在條碼(ma)缺(que)損、部分遮蔽的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，也(ye)能輕松讀(du)(du)取的(de)PowerGrid讀(du)(du)碼(ma)演(yan)算(suan)(suan)法(fa)。這(zhe)項特性也(ye)讓該公司的(de)演(yan)算(suan)(suan)法(fa)可以(yi)準確(que)讀(du)(du)取小(xiao)型(xing)二(er)維(wei)碼(ma)。舉例來說，因為(wei)PowerGrid演(yan)算(suan)(suan)法(fa)即(ji)便(bian)是在二(er)維(wei)碼(ma)標簽沒(mei)有靜音區、時鐘(zhong)圖案(an)、定位圖案(an)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)也(ye)能順(shun)利讀(du)(du)取，因此(ci)廠商在元件上打印標簽時，便(bian)可以(yi)省下(xia)非常可觀的(de)空間(jian)。

視覺功能加持機器手臂應用更靈活

　　機(ji)器(qi)手臂是工業(ye)(ye)自動化的象征，過去在某些(xie)制(zhi)造業(ye)(ye)已經大量普及，例如汽車產業(ye)(ye)。工業(ye)(ye)4.0將是機(ji)器(qi)手臂應(ying)用(yong)大舉擴張(zhang)到(dao)其他制(zhi)造業(ye)(ye)的契機(ji)，但在此之前，機(ji)器(qi)手臂業(ye)(ye)者必(bi)須先設法推出具備(bei)高部署彈性，適(shi)合各(ge)種產業(ye)(ye)應(ying)用(yong)的機(ji)器(qi)手臂解決方案，并且(qie)要設法壓低導入的門檻。

　　愛普生(Epson)機(ji)(ji)器(qi)手(shou)(shou)臂(bei)(bei)自動化營業(ye)部解(jie)決(jue)方案(an)服(fu)務處經理陳建(jian)仲(zhong)表示，中長(chang)期來看，機(ji)(ji)器(qi)手(shou)(shou)臂(bei)(bei)不會一直停留在取代(dai)勞力的階(jie)段，而是會朝執行人類無法勝任(ren)的工作發展(zhan)。因此，機(ji)(ji)器(qi)手(shou)(shou)臂(bei)(bei)必(bi)然要(yao)搭(da)配各種感(gan)測功(gong)能(neng)(neng)，并且視(shi)當下的條件處理所遇到的問題。因此，機(ji)(ji)器(qi)手(shou)(shou)臂(bei)(bei)搭(da)配機(ji)(ji)器(qi)視(shi)覺(jue)與力覺(jue)感(gan)測等各種感(gan)測功(gong)能(neng)(neng)，將(jiang)是必(bi)然趨勢。

　　有鑒于此，愛普(pu)生除(chu)了提(ti)供多種(zhong)小型、高精度(du)機器手臂外，同時也發展自己的(de)智慧視(shi)覺(jue)與力覺(jue)感測技術，以(yi)便為(wei)客(ke)戶提(ti)供完整(zheng)的(de)原(yuan)廠解(jie)決方(fang)案，降低導入障礙。事實上，機器視(shi)覺(jue)是(shi)實現(xian)手臂校正非常重要的(de)工具(ju)，以(yi)愛普(pu)生的(de)方(fang)案為(wei)例，藉由機器視(shi)覺(jue)輔助，手臂的(de)工具(ju)座標(biao)設定時間(jian)可以(yi)縮減80%，而且任(ren)何人都可以(yi)獨力完成。在遇到生產(chan)線調整(zheng)、產(chan)品(pin)換(huan)線時，此特(te)性(xing)可以(yi)創(chuang)造很大的(de)價值。