常見的機(jī)器視覺軟件梳理

機(jī)器視覺處理軟件一般用來完成輸入圖像數(shù)據(jù)的處理，通過一定的運(yùn)算得出結(jié)果，這個(gè)輸出的結(jié)果可能是PASS/FAIL信號(hào)、坐標(biāo)位置、字符串等。常見的機(jī)器視覺軟件以C/C++圖像庫(kù)，ActiveX控件，圖形式編程環(huán)境等形式出現(xiàn)，可以是專用功能的（包括LCD檢測(cè)、BGA檢測(cè)、模版對(duì)準(zhǔn)等），也可以是通用的（包括定位、測(cè)量、條碼/字符識(shí)別、斑點(diǎn)檢測(cè)等）。主流的機(jī)器視覺軟件有側(cè)重圖像處理的圖像軟件包Opencv、Halcon、美國(guó)康耐視（Cogrex）的visionpro，側(cè)重算法的matlab、labview，側(cè)重相機(jī)SDK開發(fā)的eVision等。

算法庫(kù)

1.美國(guó)Opencv，Intel公司，如今由Willow Garage提供支持；2.德國(guó)Halcon，Mvtec公司；3.加拿大MIL，Matrox Imaging Library公司（縮寫為MIL）；4.美國(guó)Visionpro，康耐視公司（Cogrex）；5.日本Vision Editor，基恩士公司（Keyence）；6.加拿大HexSight，Adept公司；7.加拿大Sherlock，Dalsa公司；8.美國(guó)NI Vision，美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司，基于LabVIEW；9.美國(guó)Microscan（邁斯肯MS），歐姆龍邁思肯公司（Omron Microscan）；10.美國(guó)IM，開源庫(kù)。

開發(fā)環(huán)境

1.美國(guó)MATLAB，MathWorks公司；2.美國(guó)LabVIEW，美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司，圖像處理軟件為NI Vision；3.比利時(shí)eVision，Euresys公司，側(cè)重相機(jī)SDK開發(fā)。

國(guó)產(chǎn)

1.SciSmart、SciVision，奧普特（OPT）；2.VisionWARE，凌云光；3.Visionbank，陜西維視圖像；4.Opencv Real View Bench，精浦科技有限公司。

整體對(duì)比Halcon功能最強(qiáng)大，VisionPro簡(jiǎn)單易用，Opencv開源最省錢，MIL便宜（Halcon、VisionPro一套電腦運(yùn)行正版的要1.5萬(wàn)元左右，MIL的定位模塊0.2萬(wàn)元左右）。每種軟件各有自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有些是定位強(qiáng)，有些在于圖像預(yù)處理更強(qiáng)。某款軟件無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能，換另一款軟件則有可能實(shí)現(xiàn)。1.Labview在工控方面可以說首屈一指，當(dāng)然在檢查、定位方面比較擅長(zhǎng)；2.Opencv在識(shí)別方面做的比較好，比如人臉識(shí)別、視頻識(shí)別等等；3.Halcon在尺寸測(cè)量方面做的比較好，其標(biāo)定封裝的比較好，測(cè)量直接可以出來尺寸，很方便。

算法庫(kù)詳細(xì)對(duì)比

1.美國(guó)Opencv好處是開源免費(fèi)圖像處理庫(kù)。缺點(diǎn)是沒人長(zhǎng)期維護(hù)，可靠性，效率，效果和性能不如商業(yè)化軟件，而且沒有技術(shù)支持，開發(fā)慢，需要自己從頭開始摸索。定位模板做的不好，簡(jiǎn)單的應(yīng)用用用就行了。主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，在機(jī)器視覺領(lǐng)域其實(shí)不算太多，主要還是定位、測(cè)量、外觀、OCR/OCV，但這幾項(xiàng)都不是Opencv的專長(zhǎng)。由于是開源軟件，因此其版本繁多，函數(shù)庫(kù)復(fù)雜，執(zhí)行效率受到應(yīng)用限制，比較適用于科研和學(xué)習(xí)，不適合工業(yè)應(yīng)用。部分公司支持用OpenCV庫(kù)開發(fā)，如美國(guó)Willow Garage公司、德國(guó)Kithara公司、美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司和新西蘭Control Vision公司。

2.德國(guó)Halcon功能最強(qiáng)大最牛，開放性強(qiáng)、有試用的license、提供超過1000個(gè)算子。是一套標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器視覺算法包，架構(gòu)最靈活，具有自己獨(dú)特底層的數(shù)據(jù)管理。節(jié)約產(chǎn)品成本，縮短開發(fā)周期，應(yīng)用范圍廣，用到圖像處理的地方，都可以使用Halcon。包含了各類濾波，色彩以及幾何，數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，型態(tài)學(xué)計(jì)算分析，校正，分類辨識(shí)，形狀搜尋等等基本的幾何以及影像計(jì)算功能。支持Windows，Linux和Mac OS X操作環(huán)境。整個(gè)函數(shù)庫(kù)可以用C，C++，C#，Visual basic和Delphi等多種普通編程語(yǔ)言訪問。HALCON為大量的圖像獲取設(shè)備提供接口，保證了硬件的獨(dú)立性。它為百余種工業(yè)相機(jī)和圖像采集卡提供接口，包括GenlCam，GigE和IIDC1394。價(jià)格比較貴，運(yùn)行版要一萬(wàn)七，每次分發(fā)需要重新購(gòu)買授權(quán)。

3.加拿大MIL如果想用正版的又要便宜的，建議用MIL。性價(jià)比不如VisionPro，Halcon以及Sherlock，而且沒有幾何定位。早期推廣和普及程度不錯(cuò)，當(dāng)前主要用戶還是早期做激光設(shè)備的，用于定位的較多。

4.美國(guó)Visionpro工業(yè)化、封裝、人性化、評(píng)估的便捷性、開發(fā)的快速性。取消了軟件授權(quán)的形式，硬件授權(quán)價(jià)格在1.5萬(wàn)-3萬(wàn)不等。性能上某些方面不如Halcon，但是開發(fā)上手比Halcon容易。

5.Vision Editor是日本基恩士公司開發(fā)的一款通用性機(jī)器視覺軟件開發(fā)套件，最大的特點(diǎn)是像流程圖一樣表達(dá)算法流程，并且可以在軟件中定制界面以及編寫各種腳本，功能很強(qiáng)大

6.加拿大HexSight功能強(qiáng)大的定位器工具能精確地識(shí)別和定位物體，不論其是否旋轉(zhuǎn)或大小比例發(fā)生變化。是世界上第一個(gè)做到1/40亞像素精度的視覺軟件，其特點(diǎn)是精度高、定位識(shí)別速度快、對(duì)環(huán)境光線等干擾不敏感、檢測(cè)可靠性極高，定位工具是根據(jù)幾何特征，采用最先進(jìn)的輪廓檢測(cè)技術(shù)來識(shí)別對(duì)象和模式。這一技術(shù)在圖像凌亂、亮度波動(dòng)、圖像模糊和對(duì)象重疊等方面有顯著效果。能處理自由形狀的對(duì)象，并具有功能強(qiáng)大的去模糊算法。運(yùn)行快速，在一臺(tái)2GHz的處理器上，一般零件尋找和定位不超過10ms，并可達(dá)到1/40亞像素位置重復(fù)精度和0.01度旋轉(zhuǎn)重復(fù)精度。有豐富但易用的圖像標(biāo)定工具，而且它的定位器可以方便嵌入到OEM的產(chǎn)品中。

7.加拿大Sherlock評(píng)估非?？旖荩愃朴谟?jì)算器模式，所見即所得。

8.美國(guó)NI Vision快速驗(yàn)證的圖像處理庫(kù)（含視覺助手、VBAI）。LabVIEW平臺(tái)入門相對(duì)簡(jiǎn)單。在可配置環(huán)境和全面的編程庫(kù)中作出選擇，更好地滿足需求并快速啟動(dòng)。對(duì)于自動(dòng)化測(cè)試大多數(shù)需要的軟硬件都有解決方案，有點(diǎn)軟件圖形化編程，上手快，開發(fā)周期短?？膳c所有的硬件組合配合使用，兼容性良好，從而方便地使用現(xiàn)有的代碼，管理和維護(hù)多個(gè)硬件系統(tǒng)。LabVIEW平臺(tái)下的算法的效率不夠，算法的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性依賴與更好的圖像素質(zhì)，與其它算法（如Halcon）還是有一定的差距。適合于做效率要求不太高，圖像質(zhì)量相對(duì)比較好，且交貨周期較短的項(xiàng)目。視覺工具包的優(yōu)勢(shì)是售價(jià)比大多數(shù)工具包或者算法的天文數(shù)字便宜了不少，而且整個(gè)工具包一個(gè)價(jià)格，而不是一個(gè)算法一個(gè)算法地賣，性能方面在速度和精度方面沒有Halcon好。

9.美國(guó)Microscan（邁斯肯MS）主要產(chǎn)品是條碼閱讀一類。

開發(fā)環(huán)境詳細(xì)對(duì)比

1.美國(guó)MATLAB底層算法驗(yàn)證不二選擇。用法方便，特別是集成了圖像處理的很多函數(shù)，幾乎囊括了所用圖像處理的方法。把常見操作都做成了相應(yīng)的內(nèi)建函數(shù)，使使用者不用去考慮怎樣讀取圖片、怎樣轉(zhuǎn)換顏色空間等固定和成熟的算法的細(xì)枝末節(jié)，將主要精力投放到算法研究中。對(duì)處理方式的細(xì)節(jié)把握不夠。

2.美國(guó)LabVIEW美國(guó)NI公司的應(yīng)用軟件LabVIEW機(jī)器視覺軟件編程速度是最快的

3.比利時(shí)eVision由比利時(shí)Euresys公司推出的一套機(jī)器視覺軟件開發(fā)SDK，相比于其他的機(jī)器視覺開發(fā)包，它似乎在SDK的功能分類上比這兩個(gè)提供了更多的選擇項(xiàng)。所有代碼都經(jīng)過mmx指令的優(yōu)化，處理速度非?？欤杏X和Intel的IPP有的一拼（當(dāng)然還是比IPP稍遜一籌，但是畢竟這是Intel自家開發(fā)的），但卻提供了比IPP多得多的機(jī)器視覺功能，例如OCR，OCV，基于圖像比對(duì)的圖像質(zhì)量檢測(cè)，Barcode和Matrix Code識(shí)別。

國(guó)產(chǎn)詳細(xì)對(duì)比

1.SciSmart、SciVision做蘋果手機(jī)項(xiàng)目（富士康），擁有數(shù)十人的軟件開發(fā)及定制化應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，定制化開發(fā)應(yīng)用能力比較強(qiáng)，在手機(jī)、電子等行業(yè)優(yōu)勢(shì)較大。

2.VisionWARE在印刷品檢測(cè)方面優(yōu)勢(shì)較大，做鈔票印刷檢測(cè)。在比較復(fù)雜的印刷品反光、拉絲等方面算法比較可靠，漏檢率低。

3.Visionbank部分測(cè)量和缺陷檢測(cè)功能較好用，易上手，不需要任何編程基礎(chǔ)，能非常簡(jiǎn)單快捷地檢測(cè)出來。達(dá)到四分之一亞像素，和Halcon精度差不多。圖像預(yù)處理，把不需要的顏色處理掉，能處理掉色差非常接近的顏色，功能非常強(qiáng)大。印刷品字符識(shí)別能力一般，有漏檢。

4.Opencv Real View BenchRVB包含各種Blob分析，形態(tài)學(xué)運(yùn)算，模式識(shí)別和定位，尺寸測(cè)量等性能杰出的算法，提供不同形狀關(guān)注區(qū)（Region of Interest，簡(jiǎn)稱ROI）操作，可以開發(fā)強(qiáng)大的視頻人機(jī)界面功能。RVB與圖象采集設(shè)備如CCD相機(jī)無(wú)關(guān)，目前支持多種廠家的相機(jī)，接口包括USB2.0/3.0，GigE，1394a/b，如有更多相機(jī)接口要求，可以為客戶免費(fèi)定制。

審核編輯：黃飛