各類的檢測、測量和零件識別應用是現代工業自動化的重要製程一，機器視覺在其中扮演了重要的地位，雖然隨著技術的快速演進，機器視覺應用層面日漸寬廣，不過製程應用仍是機器視覺的核心應用，就系統面來看，現在製程設備延用的技術越來越多，整合已成為製造系統設計時的重要考量，機器視覺作為自動化系統的重要組成之一，與異系統整合自然也成為設備廠商不可避免的課題。

目前機器視覺在現在工業自動化生產的主要應用，包括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，這檢測都需要機器視覺與其自動化技術的相互整合。

圖一

機器視覺的運作流程，主要是先透過鏡頭擷取圖像，再將該圖像傳送至處理單元，通過數位化處理，根據圖元分佈和亮度、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。

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。

雖然前面談過，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。

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。

機器視覺 已成自動化生產重要機制

不過相較於多元化的應用模式，機器視覺技術，最重要的仍在整合性應用。

以汽車產業為例，機器視覺已成為汽車工業生產線不可或缺的技術，目前機器視覺在汽車及零部件製造業中的應用範圍，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，就此來看，機器視覺已成為汽車及其零件製造業的標準解決方案。

就市場面來看，近年來以汽車工業為重要發展的大陸，也開始大量導入機器視覺，大陸廠商指出，機器視覺技術的應用不僅提高了生產效率，也同時降低成本；從技術的發展的角度來看，機器視覺技術已提高大陸汽車的製造品質。

碁仕科技資深經理周坤仁指出，機器視覺是自動化系統的一環，整合功能相當重要，因此系統整合商必須全方位佈局，提供軟硬體元件與技術支援，包括攝影機、鏡頭、光源、影像卡以及軟體，另外像是PC-Based所需的影像擷取卡、單機應用需求的Smart Camera等，也都是必須，周坤仁認為，機器視覺的應用包羅萬象，各產業都會有其可應用發揮的空間，在台灣除了電子業之外，像是食品包裝業、製藥產業、玻璃、鋼鐵、造紙等各產業，也都有其不同的機器視覺需求，因此不能僅以一種裝置或解決方案，處理各產業需要解決的問題，「只有整合，才能擴大自動化生產的完整性。」

由於碁仕科技為歐系視覺產品的代理商，周坤仁指出，碁仕科技強調的是在機器視覺領域中GIGI四面向的綜合性應用，並整合合作廠商的技術，協助使用者利用自動化設備整合完整的生產線。

周坤仁表示，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，前段影像擷取的部份可由硬體工程師進行整合；軟體部份則需要具有程式能力的軟體工程師，來進行系統開發與設計，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。

這三大客戶群，各有不同的技術背景與需求，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。

像是在工廠製造螺帽與螺絲，機器視覺的檢測就包含了GIGI的四個面向與其他技術的整合，在運作中，系統先透過攝影機辨識螺絲的方向，指示機械手臂的夾取，再由相機擷取影像，同時進行螺距的量測及品質的控管，最後指示手臂將其放入合格或不合格的欄位，這些步驟必須整合演算及運動控制，基本上每個動作都不困難，但困難的問題在於如何整合成順暢的生產線流程。

軟硬兼施 打造最適化系統

至於如何選擇適用的元件，周坤仁認為，這要從硬體與軟體兩方面分析，在軟體方面，不論是PC-Based或單機版本，軟體的靈活控制為最優先項目，「對使用者友善的介面，對終端使用者來說，是最重要的。」因應不同的需求，機器視覺有不同的作法以及客戶群，各有其優勢與特點，來滿足多元的應用，而在硬體方面，則必須取決於技術整合，如何配合機構限制及功能需求，選擇最適宜的產品，是從經驗學習而來，就此來看，經驗將是自動化系統整合時最關鍵的一環，他坦言，現在資訊發達，各廠商之間的技術差距並不大，技術已成為市場競爭的必要條件，經驗才是決勝條件，豐富的經驗將可再有限的成本中，組裝出最適化、性價比最高的系統，因此他建議製造業者在面對市場眾多選擇時，可以從經驗多寡的面向來挑選廠商，而非一味只從價格考量，否則其結果將會得不償失。