智能相机的目标是简单的操作和沟通

2016年第一季度，北美机器视觉组件和系统的销售额同比下降11%，至5.46亿美元。其中，智能相机销售额下降2%，至7,500万美元，占机器视觉市场份额的近14%。

“2015年第四季度第1季度和Q2，略微松动，”资本支出预算升级，略微松动，“艾西亚市场分析总监Alex Shikany说。“那时候制造业较慢的夫妇，你没有尽可能多的客户准备在新的智能摄像机上剥夺现金的工厂。”

据Shikany称，就像整体市场一样，智能摄像头缩小大小在很短暂的周期性。“Q3我们看到了数据的正常化，所以我们知道这不是一个系统的趋势，”他说。

事实上，到Q3末，智能摄像机段返回其以前的增长轨迹，2016年前九个月增加到243亿美元的10％，而2015年第三季度则跳跃24％。

智能摄像机和视觉传感器制造商正在通过扩大“盒子里的视觉系统”的范围和能力来满足这一市场需求——从视觉传感器到分布式智能摄像机制造的可联网视觉系统——这些系统价格实惠、简单、在解决处理能力和网络协议方面的限制时也很可靠。

容纳一系列功能
关于智能摄像机的对话通常包括视觉传感器，因为两种产品类型之间的线路通常会模糊。视觉传感器和智能摄像机都包括成像传感器，光，计算元件，软件和I / O，全部在一个外壳中。

“两者的区别在于，视觉传感器往往是一个较低的入门价格点，因为更低的开发成本，但它们的功能不如智能相机，”Steve Geraghty说Teledyne DALSA工业产品(马萨诸塞州Billerica)。“另一方面，视觉传感器非常容易使用。从我们在市场上看到的情况来看，这是一个真正的好处。”

Teledyne Dalsa在空间中的产品包括Boa Spot Vision传感器及其最新的智能摄像头释放，500万像素BoA2。据Geraghty表示，两种产品都与综合验证，1D和2D条形码检查以及机器人指导等应用共享行业的相同基本自动化要求。

“BOA2拥有更多的软件工具，往往更加水平，”Geraghty说。“它可以做出现货检查，边缘查找，强度检查和匹配，以及更精细的处理环境变化的工具。”

BOA视觉系统可提供三种不同的软件应用，包括INspect Express软件的两种变体，以及用于BOA PRO系列相机的Sherlock Embedded。配备了灵活的编程界面，功能更强大的Sherlock vision软件允许用户定义从基本(边、计数)到复杂(校准、模式匹配)的工具，然后围绕这些工具定义编程。

凭借其In-Sight产品线，Cognex(马萨诸塞州纳蒂克)的目标是智能相机的全部用户，从传感器到可联网的智能相机。这一系列中最值得注意的增补之一是In-Sight 2000。这种视觉传感器具有内置的现场可改变的照明和光学，旨在解决存在/缺席和基本的通过/失败测量应用程序，使In-Sight Explorer软件首次可用于视觉传感器线。In-Sight 2000的场可变组件包括镜头、滤光片、偏光器和光圈，包括白色、红色、IR和蓝色。此外，该公司还推出了高性能In-Sight 2000彩色视觉传感器。In-Sight产品营销总监约翰·基廷(John Keating)指出:“色彩视觉处理功能非常强大，但与大多数色彩系统不同的是，它很容易设置。”

对于更复杂或更具挑战性的应用，包括In-Sight 8000在内的In-Sight视觉系统“为视觉工具提供了完全的灵活性，它具有EasyBuilder界面，并配有灵活的电子表格配置，”Keating说。“有一个更全面的视觉工具集，具有全参数控制。”

解决处理器性能
尽管智能相机具有成本低、使用方便等优势，但它仍然面临挑战，尤其是在消费者对产品的期望越来越高的情况下。Teledyne DALSA的Geraghty说:“在高达500万像素的情况下，你拥有一个速度达1.5 GHz的强大处理器，这需要更多内存来处理更高的分辨率。”“我们的观点是，无论你使用的是500万像素还是VGA摄像头，都应该能够实现相当快速的循环。”

在过去，更强大的处理器意味着更多的热量产生，这是小型电子产品的诅咒，包括智能相机。据康耐克斯的基廷说，由于许多因素，这种情况发生了变化。“成像技术和处理技术的进步已经打破了这里的一个大障碍。例如，8405是一款500万像素的高性能引擎，但尺寸却像个“傻瓜相机”。当然，我们自己的硬件设计在散热方面有一些进步，但这主要是通过利用处理器并有效利用它们来实现的。”

然而，满足客户理想的处理性能，意味着智能相机可能不是一些客户的理想选择。“这是收益递减的点，”杰拉蒂说。“你想要一款更小、功耗更低、性能更好的智能相机。一旦您超过了这个阈值，即您需要以5 MP的速度每秒处理60个部件，那么这就超出了任何嵌入式处理器的能力。在这一点上，你应该关注视觉系统，因为对记忆的要求非常高。”

虽然康复知识基因的更高分辨率的相机倾向于采用最高性能的处理器，但是，较低的分辨率摄像机 - 即，VGA，SVGA - 也有时需要最高的性能处理器，“Keating说。“例如，我们的最高性能”哑照尺寸“摄像机是8402 2 MP和8405 5 MP摄像机。这些产品中的处理能力往往需要处理在整个图像上运行的视觉工具。“同时，Codex'8400 VGA中的相同处理能力用于在最快的时间内运行较小的图像尺寸的视觉工具，以跟上更快的帧速率。“所需的处理能力更像是应用要求的函数 - 视觉任务的零件和复杂性而不是解决方案，”Keating解释说。

康耐视还为那些希望解决高分辨率、高帧率应用的智能相机爱好者提供了另一种解决方案，即In-Sight VC200多智能相机系统。基廷说:“VC200视觉平台是一种非常不同的方法，它使用一个小型视觉控制器来管理视觉任务，创建基于web的人机界面，并与工厂网络进行通信。”“智能摄像机在本地处理视觉任务，结果由控制器管理。这也引入了一个非常灵活的配置界面，有更多的控制摄像头采集和共享来自多个摄像头的结果。

智能相机制造商在开发产品时也必须考虑到外形因素。Geraghty说:“从设计的角度来看，智能相机所要求的一件事就是尽量减少资源，以降低成本和足迹。”“你必须考虑用不同的方式设计软件，你可以利用DSP(数字信号处理)之类的东西，来减轻一些英特尔处理器本来会做的重复处理。你也可以利用FPGA进行预处理。”

这种考虑因素迫使制造商“更加创新地思考我们如何减少系统的足迹，”Geraghty继续。“生产智能相机永远不会是可以接受的，因为它们具有基于原子的处理器的四倍。”

适应不同的工业网络协议
正如智能相机制造商必须应对处理能力方面的挑战一样，它们也应该适应自动化领域的一系列工业网络标准。最主要的问题是，每个PLC制造商都有自己的工业以太网。根据Teledyne DALSA的Geraghty，以太网/IP和PROFINET等新协议正在逐步取代EtherCAT和Profibus等旧标准。

由于世界各地不同的客户和市场有不同的通信需求，“我们的相机必须能够跨越所有的工业协议和标准的离散I/O通信，”康耐克斯的基廷说。“只要有可能，我们就直接将工厂协议集成到摄像头中。一些新兴的协议确实需要一个硬件组件。这需要支持第三方转换器，我们也在这么做。”

康科爱克还拥有标准的I / O模块，它制造用于扩展智能摄像机的离散I / O.此外，该公司的VC200还支持船上的工厂协议，但它具有扩展的离散I / O功能，内置于控制器本身。

进入2017年，智能摄像机制造商将继续关注操作，通信和集成的简单性。“智能摄像机的未来将由软件，而不是硬件定义，”Teledyne Dalsa的Geraghty说。“我们的角色是通过使产品更有能力来使客户的工作更容易。”