近十年來，NI 在機(jī)器視覺和圖像處理方面一直是領(lǐng)導(dǎo)者。NI 視覺軟件包含于兩個軟件 — NI 視覺開發(fā)模塊和用于自動檢測的NI 視覺生成器（NI Vision Builder for Automated Inspection）。視覺開發(fā)模塊包含數(shù)以百計的視覺函數(shù)，NI LabVIEW、NI LabWindows/CVI、C/C++、或Visual Basic 可以使用這些函數(shù)來編程創(chuàng)建功能強(qiáng)大的視覺檢測、定位、驗證和測量應(yīng)用程序。Vision Builder AI 是一個交互式的軟件環(huán)境，無需編程即可配置、基準(zhǔn)對比和發(fā)布機(jī)器視覺應(yīng)用程序。這兩個軟件包都可與NI 圖像采集卡以及NI 緊湊型視覺系統(tǒng)（NI Compact Vision System）協(xié)同工作。下面的10 個主題概述了選擇視覺軟件時所需要考慮的要點。
 
1. 攝像頭的選擇
選擇視覺軟件時首要考慮的是它能不能與最適合您應(yīng)用程序的攝像頭協(xié)同工作。低成本的模擬攝像頭是很容易獲得的。但是，有的應(yīng)用需要的是分辨率高于VGA，幀速率高于30 幀/秒的攝像頭，并且它的圖像質(zhì)量總體要優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)模擬攝像頭。

NI 的視覺系統(tǒng)軟硬件可與數(shù)以千計的攝像頭兼容，從低成本的標(biāo)準(zhǔn)模擬攝像頭到高速線掃描的攝像頭。使用工業(yè)攝像頭配置指南可為您的應(yīng)用找到最適合的攝像頭并能幫助您選擇正確的采集硬件。

硬件可擴(kuò)展性選擇正確的攝像頭是任何應(yīng)用中最為關(guān)鍵的一步，而攝像頭的可擴(kuò)展性是另一個需要考慮的重要方面。由于攝像頭技術(shù)迅速地發(fā)展，某一天您可能希望升級您的攝像頭以提高圖像質(zhì)量或測量的其他特性。NI NI-IMAQ 驅(qū)動軟件支持所有的NI 圖像采集卡，并且可以通過一個易于使用的接口來連接數(shù)以千計的攝像頭。因此您可以在不改變軟件的情況下將模擬攝像頭升級至Camera link 攝像頭。針對IEEE1394 攝像頭的NI-IMAQ 軟件也是如此，它無需幀采集器即可從100 余種不同的IEEE1394（火線）攝像頭采集圖像。

NI 驅(qū)動軟件不僅支持?jǐn)?shù)以千計的攝像頭，而且可以在所有的NI 硬件平臺上工作，從PC 和CompactPCI/PXI 到NI Compact Vision System。因此，在實驗室您就可以在帶有價廉的IEEE1394（火線）攝像頭的PC 上進(jìn)行原型設(shè)計，然后無需改變采集或圖像處理代碼，即可把它部署至基于穩(wěn)固緊湊型視覺系統(tǒng)之上的生產(chǎn)平臺。

2. 軟件易用性

一旦您采集了一幅圖像，下一步就是處理圖像。如今存在著多種算法，通過編程進(jìn)行實驗和勘誤來尋找正確的工具將會是單調(diào)乏味而且低效的。因此，您需要視覺軟件工具來幫助您最大化地利用算法。

對于許多應(yīng)用來說，您并不需要通過編程來建立一個完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)。雖然這不如在C、Visual Basic、或 LabVIEW 中編程靈活，但是可配置的軟件（例如NI Vision Builder AI ）提供了一個易于瀏覽、交互式的環(huán)境來配置，基準(zhǔn)對比，和發(fā)布機(jī)器視覺應(yīng)用程序。Vision Builder AI 包含了近50種常用的機(jī)器視覺工具，如模式匹配、OCR、DataMatrix 閱讀器、色彩匹配、以及許多其它的工具。Vision Builder AI 也可以從任何NI 所支持的攝像頭中采集圖像，使用常見的工業(yè)協(xié)議，并通過以太網(wǎng)、串行總線、或數(shù)字I/O 來向其他設(shè)備傳輸檢測結(jié)果。

雖然編寫視覺應(yīng)用程序比利用Vision Builder AI 配置應(yīng)用程序更為復(fù)雜，但NI 視覺助手可以使得在LabVIEW、 C、和Visual Basic中開發(fā)應(yīng)用程序更為輕松和直接。視覺助手包含于NI 視覺開發(fā)模塊中，它是一個原型設(shè)計環(huán)境，在此您可以交互式地試驗不同的視覺函數(shù)來了解哪一個函數(shù)適合您的應(yīng)用程序以及每一個函數(shù)運(yùn)行所需的時間。

一旦您決定如何最好地解決您的應(yīng)用程序挑戰(zhàn)，您只需點擊按鈕，然后視覺助手就能生成可立即運(yùn)行的LabVIEW、LabWindows/CVI、C/C++、或Visual Basic 代碼。您無需編寫任何代碼就完成了大部分視覺應(yīng)用程序。您可以獨(dú)立運(yùn)行由視覺助手生成的代碼或者將它添置到更大的工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、或者運(yùn)動控制系統(tǒng)中。
無論您是一位視覺初學(xué)者還是一位專業(yè)的視覺集成商，NI 視覺助手都可以幫助您在更少的時間內(nèi)創(chuàng)建一個有效和可靠的視覺應(yīng)用程序。

3. 算法廣度和精確度
在選擇視覺軟件時需要著重考慮的，也是最為重要的是軟件工具能否以亞像素級的精度來正確和精確地測量重要的局部或目標(biāo)特性。如果軟件不精確或者不可靠，那么無論您的計算機(jī)速度有多快或者您的攝像頭有多少個像素，都顯得沒有意義。使精確的代碼更快地運(yùn)行要比使快速的代碼更精確地運(yùn)行要更為容易。

NI 視覺開發(fā)模塊和Vision Builder AI 包含了數(shù)以百計的精確、可靠的視覺函數(shù)。下文列出了五個最為常見的機(jī)器視覺應(yīng)用程序領(lǐng)域，并附帶了最為常見的算法。

圖像增強(qiáng)——使用濾波工具來增強(qiáng)邊緣，去除噪聲，或者提取頻率信息。使用圖像校準(zhǔn)工具來去除由透鏡失真和攝像頭放置所引起的非線性和透視誤差。您也可以使用圖像校準(zhǔn)工具來將真實世界的單位應(yīng)用至您的測量，這樣工具就能以微米、毫米或英里來返回值，而不是以像素為單位。

存在性檢查——這是最簡單的視覺檢測類型。您可以使用任何顏色、模式匹配、或直方圖工具來檢查局部或特征的存在性。存在性檢查通常的結(jié)果是有/無，或者通過/失敗。

特征定位——定位特征在對齊目標(biāo)或者確定精確的目標(biāo)位置時是十分重要的，這是所有后續(xù)檢測的一個標(biāo)準(zhǔn)。邊緣檢測，灰度級模式匹配，形狀匹配，幾何特征匹配，以及色彩模式匹配都是您用來定位特征的工具。這些工具能以十分之一像素的精度返回目標(biāo)位置(X,Y)和旋轉(zhuǎn)角。幾何特征匹配不受目標(biāo)重疊或者目標(biāo)尺度改變的影響。

特征測量——使用視覺系統(tǒng)最為常見的一個原因是進(jìn)行測量。在測量距離、直徑、總數(shù)、角度、和面積時通常會使用邊緣檢測、微粒分析、以及幾何函數(shù)工具。無論您是在顯微鏡下計算細(xì)胞的總數(shù)還是測量兩個剎車測徑器邊緣間的角度，這些工具通常返回的是一個數(shù)值而不是一個位置或者通過/失敗值。

局部驗證——局部驗證對于局部一致性、跟蹤、和確認(rèn)來說是十分重要的。直接的驗證方法包含讀取條形碼或者諸如DataMatrix 和PDF 417 之類的數(shù)據(jù)代碼。更新的方法是使用可訓(xùn)練的OCR 或者目標(biāo)分類。局部驗證通?？傻玫轿谋净蛘咦址?，而不是測量值或一個通過/失敗的結(jié)果。

所有NI 視覺開發(fā)模塊和Vision Builder AI 函數(shù)都使用以十分之一像素和十分之一度的亞像素級精確度來對位置、距離、和測量值進(jìn)行插值。

4. 算法性能

通常在選擇視覺系統(tǒng)時，精確度和易用性是兩個最為重要的因素，執(zhí)行速度是第三個需要考慮的重要因素。無論您選擇了多少種算法，無論這些算法所建立的應(yīng)用程序有多快，一旦檢測工具效率低下并且運(yùn)行時間過長，那么您大部分的工作就失去了意義。

NI 視覺軟件是高度優(yōu)化的，它通過各種可能的途徑提升性能，使得其可以與世界上最快的視覺軟件包媲美。事實上，如下表所示，與領(lǐng)先的視覺軟件供應(yīng)商相比，NI 視覺軟件在許多項目上都更為快速。

想重現(xiàn)NI 視覺軟件的基準(zhǔn)對比，您只需索取一份NI 視覺開發(fā)模塊和Vision Builder AI 評估版軟件，然后在軟件內(nèi)的一些圖像上運(yùn)行這些工具。

5. 與其他設(shè)備的集成

如果您曾經(jīng)完成一個視覺應(yīng)用程序，那么您就知道視覺是一個更大的控制系統(tǒng)中的一部分。在工業(yè)自動化中，視覺應(yīng)用程序可能需要控制激勵器來分類產(chǎn)品；將檢測結(jié)果傳輸至機(jī)器人控制器、PLC、或者可編程自動化控制器；將圖像和數(shù)據(jù)保存至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；或者將檢測參數(shù)和結(jié)果傳輸至本地或遠(yuǎn)程用戶界面。

通常，科學(xué)研究的圖像應(yīng)用程序必須將視覺與運(yùn)動背景、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、顯微鏡、專用光學(xué)設(shè)備、和高級的觸發(fā)相結(jié)合。

NI 是領(lǐng)先的工業(yè)控制，數(shù)據(jù)采集，和運(yùn)動控制產(chǎn)品供應(yīng)商，因此NI 視覺產(chǎn)品可與這些和其它通用的組件協(xié)同工作。不管您是要與PLC 通過DeviceNet 進(jìn)行通信，還是要通過串行總線與顯微鏡進(jìn)行通信，NI視覺產(chǎn)品都可以完成。