机器视觉是工业自动化的核心科技，被誉为“工业4.0之眼”。本教程将带你全面了解机器视觉的定义、组件、应用场景以及工业电脑在其中扮演的关键角色，并介绍德承的嵌入式电脑解决方案。
1. 什么是机器视觉
根据自动化协会A3（Association for Advancing Automation）的定义：机器视觉是利用软件及硬件的结合，对于图像或影片进行分析处理，使其能在工业设备的执行过程中，提供引导与协助。
相较于人工，机器视觉能以非接触式、快速、高准确性的方式执行指导、识别、测量和检查动作，能有效实现自动化转型，因此常被称为“工业4.0之眼”。
机器视觉从90年代在半导体、电子和汽车行业崭露头角，现已快速延伸到其他领域，例如监控、医疗、机器人、自动驾驶汽车和无人机等范畴。也因此机器视觉市场规模正逐渐扩大，根据Research and Markets的预测，预计到2030年将达259.2亿美元，年均复合成长率为7.7%。
2. 机器视觉系统的基本组件
一个基本的机器视觉系统由以下核心组件构成：
- 照明：照明系统是用来照亮要被摄影或成像的物体或场景的，通常使用闪光灯或LED灯，帮助捕捉清晰、明亮且细节丰富的影像。
- 相机和镜头：包括CCD相机、CMOS相机和机器视觉专用镜头等，用于捕捉影像，提供基础数据供后续分析和处理使用。
- 图像采集卡：用来将相机的输出信号转换为数字信号，并提供与电脑的高速接口。同时可通过图像采集卡来提高影像的质量与传输速度。
- 电脑：在进行图像处理时，电脑通常借由CPU、GPU等处理器来做运算。当需要进行深度学习的训练和推理时，则需要更高效能的处理器。
- 图像处理软件：使用图像处理软件来进行图像处理，以撷取影像中的特征、进行分析和识别。
- 屏幕：将影像进行分析后得出的结果显示在屏幕上，也可通过使用HMI触发下一动作或机制。
- 控制系统：借由COM或DIO的讯号触发控制机械，如PLC及马达的运作。
