該如何看待自動化的「眼睛」？

在在現代工業自動化生產中，涉及到各種各樣的檢查、測量和零件識別應用，例如汽車零配件尺寸檢查及自動裝配的完整性檢查、電子裝配線的元件自動定位、飲料瓶蓋的印刷品質檢查，或是產品包裝上的條碼和字元識別等需求的確不小，於是整合機器視覺於自動化系統的應用，也跟著成為目前自動化系統的主流項目。

簡單來說，自動化產業的視覺應用主要在兩個方向，一是「檢測」、一是「定位」。

不論哪一種模式，都是透過攝影機來擷取圖像，然後將圖像傳送至處理單元，透過數位化處理，根據畫素分布和亮度、顏色等資訊，來進行尺寸、形狀、顏色等的判別，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。

取代人眼 機器視覺成為重點項目

早期在工業自動化的流程中，最常看見的景象就是一批檢視人員站在傳輸帶的兩側，對產品進行檢測。這種人工檢驗作業雖然適應力大、知覺度高，但人工作業往往隨著作業人員的身體、精神狀況影響，而有相當出入，檢驗的準確性更容易因設備的複雜度、工作時間、工作壓力而下降。於是不管是檢測或協助機器定位作動，機器視覺就成為自動化產業現階段不可或缺的項目之一。

做為取代人力的機器視覺，整合自動化設備完整生產線流程，亦成為重要的技術。舉例來說，像是在工廠製造螺帽與螺絲，就是視覺應用在自動化產線上的最好例子：首先透過攝影機辨識螺絲的方向，指示機械手臂的夾取，再透過相機影像擷取，同時進行螺距的量測及品質的控管，最後再指示手臂將其放入合格或不合格的欄位，要完成這一系列的動作，必須整合演算及運動控制，當然基本上每個動作都不困難，但最困難的是在於如何整合成順暢的生產線流程。

前面提到的應用產業，其共同特徵是連續大量生產，此外對外觀品質亦有非常高的要求。通常這種帶有高度重複性和智慧性的工作，只能由人工檢測來完成，部分傳統製造工廠中，生產線後面可以看到數量龐大的檢測工人來執行這道程序，但在增加了這些巨大的人工與管理成本的同時，卻仍然不能保證100%的良率，機器視覺的導入，則協助解決了這些問題。雖然基於演算的複雜性，機器視覺在品質控制上，並不能完全取代人眼的運作，但相對而言，比起人類的疲勞與不專注所造成的誤差，機器視覺仍有一定程度可以取代前述問題。

從定位到檢測 視覺系統應用多元

機器視覺系統最大應用，目前在於工廠作業生產線，藉以提升線上高速率製造的檢驗處理。但在高階使用者如IC製造與LCD業者的要求下，更快速的視覺系統需求不斷的被提出，解析度更高、功能更細密的系統受到更多的矚目。目前趨勢，主要是以整合快速微處理器，來加快視覺系統速率，提升速度後，機器視覺系統於製造生產線上，可以處理更多的零件，而更可以檢視每一零件的「更多特徵」，亦可提供更多零件的詳細影像分析，這樣的趨勢，也將機器視覺系統的效能再往上提升。

不過相較於多元化的應用模式，視覺技術最重要的仍在整合性應用。以汽車產業為例，機器視覺的應用，已成為汽車工業生產線不可或缺的一項技術，機器視覺在汽車及零部件製造業中的應用範圍，已逐漸擴大，主要涵蓋汽車零部件生產線、零部件定位、車體識別、各種汽車零部件精度的影像檢測系統、齒輪缺陷檢測、發動機總裝檢測、火星塞檢測、汽車裝配及燈光檢測等領域。說實在話，因為機器視覺已成為汽車及其零件製造業的標準解決方案。

以系統來看，機器視覺市場的客戶，主要包括三類。在製造業應用範疇中的客戶群為終端使用者，第二層次為系統整合商，最終則是產業機器設備製造商；而機器視覺本身，亦可區分為兩大主軸，分別是PC-Based及單機型。PC-Based的使用者，大多需要具備程式能力，前段影像擷取的部分可由硬體工程師進行整合；而軟體的部分，需要具有程式能力的軟體工程師，來進行系統的開發與設計。這一類設備的開發時程較長，適用於有獨特需求、並具備軟體開發能力的使用者；至於單機型的市場需求則從應用角度出發，由於終端使用者的需求，較多在於簡單易操作、All in one的單機型設備，只需要對機器視覺有一定程度的概念與實務經驗，即可透過套裝軟體完成單機型設備參數的設定。

進入門檻不低 台灣廠商需要走出自我

前面談了這麼多，目前台灣廠商比較受到侷限的部分，主要仍在攝影機。過去台灣所研發製造的攝影機大多針對保全應用設計，相對來說解析度不若影像檢測需求那麼高，而以AOI來講，雖然應用類比式產品仍佔有一小部分，不過目前大多已使用數位式的產品，此外傳輸介面包括IEEE 1394、Gigabit Ethernet等，對於影像處理來說可以提高處理速度、影像品質也較佳，不過目前台灣專門研發設計影像檢測用的數位攝影機廠商相當少見，機器視覺所需搭配的光源也只有少數廠商在做，換句話說，大多仍仰賴進口，若是市場夠大、技術發展逐漸成熟，對於台灣廠商來說都是機會。

既然機器視覺影像系統需要整合各領域，而精通不同範疇的人才少之又少，除了硬體的功能不斷增加之外，易於開發設計的軟體需求也隨之而起，撰寫程式開發屬於自己的系統，對於入門來說會是一個瓶頸，而懂得機械原理的工程師不一定熟悉程式語言，因此利用方塊軟體開發簡單的系統，對於使用者來說方便許多，利用這樣的圖形化軟體開發系統，只消將所需功能的參數設定好，便可快速建置出系統，對於設計者來說不需要另外學習程式語言，可以加速開發時程，並且節省成本。

在競爭激烈的市場中，整合能力以及軟硬體技術支援的完整解決方案是主要的競爭優勢。影像視覺辨識系統既然是一套跨領域的系統，整合能力在其中扮演的角色便顯得十分重要，既然整合在機器視覺中扮演重要的角色，One Stop Shopping的採購模式便是較佳的選擇，畢竟對於使用者來說，一家購足，無論是整合上抑或是尋求技術支援與服務，皆較容易獲得幫助，這也是多數進軍台灣的機器視覺廠商選擇全方位布局之原因，也是台灣在機器視覺發展上的一條出路。