浅谈机器视觉在工业自动化中的应用论文（浅谈机器视觉在工业自动化中的应用研究）

工业自动化已经不再是一个陌生的名词。工业4.0等概念是工业自动化的具体表现。为了增强大家对工业自动化的了解，本文将介绍机器视觉在工业自动化中的应用，并详细阐述工业自动化仪表的类型。如果您对工业自动化感兴趣，不妨继续阅读。

1、机器视觉在工业自动化中的应用

机器视觉早已应用于工业自动化系统中，通过替代传统的人工检测来提高生产质量和产量。从拾放和物体跟踪到计量、缺陷检测和其他应用，利用视觉数据可以通过提供简单的通过/失败信息或闭环控制回路来提高整体系统性能。

视觉的应用不仅仅在工业自动化领域；我们还看到相机在日常生活中的大量应用，例如在计算机、移动设备，尤其是汽车中。摄像头几年前才被引入汽车，但现在汽车配备了大量摄像头，为驾驶员提供完整的360 车辆视图。

但说到机器视觉最大的技术进步，可能永远是处理能力。随着处理器性能每两年翻一番，以及对多核CPU、GPU 和FPGA 等并行处理技术的持续关注，视觉系统设计人员现在可以将高度复杂的算法应用于视觉数据并创建更智能的系统。

处理技术的进步带来了新的机遇，而不仅仅是更智能或更强大的算法。让我们看一下为制造机器添加视觉功能的用例。这些系统传统上被设计为智能子系统网络，形成一个允许模块化设计的协作分布式系统（见图1）。

图1：旨在形成协作分布式控制系统的智能子系统网络。该系统允许模块化设计，但采用这种以硬件为中心的方法可能会导致性能瓶颈。

然而，随着系统性能的提高，这种以硬件为中心的方法可能会出现困难，因为这些系统通常使用时间关键型和非时间关键型协议的混合进行连接。通过各种通信协议连接这些不同的系统会在延迟、确定性和吞吐量方面造成瓶颈。

例如，如果设计人员尝试使用这种分布式架构开发应用程序，并且必须保持视觉和运动系统之间的紧密集成（例如视觉伺服中的要求），则可能会因缺乏处理能力而遇到重大限制。性能挑战。此外，由于每个子系统都有自己的控制器，这实际上降低了处理效率。

最后，由于这种以硬件为中心的分布式方法，设计人员必须使用不同的设计工具来为视觉系统中的每个子系统设计特定的视觉软件、运动系统的运动特定软件等。这对于较小的设计团队来说尤其具有挑战性，一个小团队，甚至一名工程师，负责设计的许多部分。

2、工业自动化仪表的种类

控制仪表。控制仪表一方面接收过程检测仪表和变送器的测量信号进行显示，另一方面发出调节信号，控制执行机构（执行机构和调节阀）的动作，形成关闭状态。 -循环控制系统。

执行器。执行机构又称控制阀，由执行机构和阀门组成。按执行机构的动力源分，有气动控制阀、电动控制阀、液动控制阀和混合控制阀四大类。气动控制阀按执行机构形式分为隔膜控制阀、活塞控制阀和长行程控制阀。

集中监测和控制装置。集中检测装置是采用检测元件或探测器集中显示测量变量或报警接点信号的装置；集中控制装置是按照设定的程序控制一系列被测变量信号传送给执行机构的装置。集中监控装置包括各种数据采集装置、巡检检测装置、信号报警装置、安全检测装置、工业电视、遥控装置和顺序控制装置等。

自动控制其他设备。此类设备主要包括各类（通道式、柜式、框架式、屏式）仪表盘、仪表箱、操作台以及保温（防护）箱、电源箱等。

自控材料。自控材料是指仪表安装所需的材料。压力管道（无缝钢管、不锈钢管、高压管）、供气管道（镀锌钢管、黄铜管）、燃气信号管道（铜管、铜管电缆、尼龙管电缆、连接箱）、电气管道材料（焊接钢管、镀锌钢管）、各类管道中的阀门、法兰及管件、自动控制用电气设备材料（电缆、电线、接线盒、电气设备及元件）、仪表电缆托盘、角钢、槽钢等型钢金属材料，用于制作仪表设备托架、托板、伴热保温材料、防腐涂油材料等。

编辑：hfy