機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)重要分支。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(CMOS/CCD)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號,將信號進(jìn)行處理、識別、分析后進(jìn)行結(jié)果判斷與控制輸出的綜合系統(tǒng)。

機(jī)器視覺將怎么樣引發(fā)的智能制造領(lǐng)域變革？

機(jī)器視覺技術(shù)發(fā)展迅速,應(yīng)用融合度高。經(jīng)過多年的發(fā)展,機(jī)器視覺技術(shù)已邁入高速發(fā)展期,深度學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用也使得機(jī)器視覺在效率、速度、精度、穩(wěn)定性等方面均有較大幅度提升。隨著微處理器、半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，以及勞動力成本上升和高質(zhì)量產(chǎn)品的需求，國外機(jī)器視覺于20世紀(jì)90年代進(jìn)入高速發(fā)展期，廣泛運(yùn)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，這意味著自動化需求凸顯的制造業(yè)，對機(jī)器視覺技術(shù)的需求也會隨著劇增。那么，智能化水平提升，機(jī)器視覺在智能制造領(lǐng)域?qū)⒁l(fā)怎樣的變革和問題呢？

機(jī)器視覺在智能制造領(lǐng)域帶來的變化

面向工業(yè)的視覺和圖像分析技術(shù)逐步成熟，制造業(yè)信息獲取能力不斷增強(qiáng)

隨著柔性制造系統(tǒng)的推廣和傳感、模式識別等技術(shù)的發(fā)展，針對工業(yè)需求的視覺和圖像技術(shù)逐步成熟，制造業(yè)信息獲取能力加強(qiáng)。視覺和圖像技術(shù)搭載在攝像頭、傳感器、雷達(dá)等智能硬件內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像信息的獲取和分析。信息從傳統(tǒng)的單一維度數(shù)據(jù)拓展為包含速度、尺寸、色譜等信息的多維度立體海量數(shù)據(jù)，并同設(shè)計(jì)信息和加工控制信息集成，為后續(xù)工況監(jiān)測、質(zhì)量檢驗(yàn)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)支撐。制造業(yè)信息獲取渠道得到拓展，信息獲取效率大幅提升。華?？萍及l(fā)布多系列面陣相機(jī)、高分辨率定焦鏡頭產(chǎn)品以及讀碼、結(jié)構(gòu)光3D相機(jī)等最新產(chǎn)品，通過isp算法保證圖像質(zhì)量，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。

機(jī)器視覺結(jié)合信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)催生新服務(wù)內(nèi)容，生產(chǎn)監(jiān)控智能化水平得到提升

信息通訊技術(shù)不斷向機(jī)器視覺領(lǐng)域滲透，企業(yè)以“信息獲取數(shù)據(jù)分析”模式開展服務(wù)內(nèi)容創(chuàng)新，輔助提升生產(chǎn)監(jiān)控智能化水平。在工業(yè)應(yīng)用方面，機(jī)器視覺一般用于物品的識別、外觀檢測和定位，隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)器視覺與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)獲取后的服務(wù)功能延伸，從簡單的生產(chǎn)檢測應(yīng)用中衍生出新的服務(wù)內(nèi)容。企業(yè)開始利用機(jī)器視覺技術(shù)獲取數(shù)據(jù)信息，并通過信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展大數(shù)據(jù)計(jì)算，輔助進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)營監(jiān)測和產(chǎn)品的質(zhì)量分析，推動提升生產(chǎn)線智能化水平。永創(chuàng)智能出資2000萬人民幣設(shè)立機(jī)器視覺科技子公司，探索以機(jī)器視覺為核心的產(chǎn)品質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析及機(jī)械運(yùn)行在線監(jiān)測大數(shù)據(jù)分析的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

機(jī)器視覺技術(shù)嵌入式應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，自動化系統(tǒng)解決方案實(shí)現(xiàn)優(yōu)化

制造業(yè)自動化需求凸顯，推動機(jī)器視覺技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，自動化系統(tǒng)解決方案得到優(yōu)化。隨著圖像處理能力和速度的增強(qiáng)、光器件性能的提高以及成本相對降低，機(jī)器視覺逐步應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，并成為自動化系統(tǒng)的重要組成部分之一。機(jī)器視覺配合邏輯控制、運(yùn)動控制、數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)等其他功能，能夠完成圖像識別、檢測、視覺定位、物體測量和分揀等作業(yè)內(nèi)容，特別是將機(jī)器視覺技術(shù)嵌入工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)，通過精準(zhǔn)化的識別和抓取，大幅提高了生產(chǎn)過程的柔性和靈活性，自動化系統(tǒng)解決方案實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

大數(shù)據(jù)時(shí)代技術(shù)相互滲透，機(jī)器視覺面臨的問題

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，隨著物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算等技術(shù)的相互滲透齊頭并進(jìn)，機(jī)器視覺技術(shù)要在這個(gè)相互融合的時(shí)代得到長遠(yuǎn)發(fā)展首先需解決技術(shù)以及應(yīng)用兩項(xiàng)問題。

技術(shù)方面的問題。在我國盡管機(jī)器視覺技術(shù)發(fā)展速度驚人，但在技術(shù)上的積累與創(chuàng)新與國外相比還是存在著較大差距的。要想成功建立機(jī)器視覺與大數(shù)據(jù)時(shí)代的互動關(guān)系，就需要不斷提高技術(shù)水平，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。

應(yīng)用方面的問題。國內(nèi)在應(yīng)用創(chuàng)新上也存在著不足，很多都是跟隨國外的應(yīng)用案例或者通過代理相關(guān)產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)模仿應(yīng)用等。而要想有所發(fā)展，只是一味的跟在已有案例的身后是不行的，需要我們能夠有所創(chuàng)造，這樣才能在不同國情下，為應(yīng)用提供最為合適的解決方案。

其實(shí)，還需解決其應(yīng)用單一化所面對的三大問題：

1、技術(shù)突破難度大。由于機(jī)器視覺技術(shù)涉及眾多學(xué)科，因此，如果想要穩(wěn)定的升級系統(tǒng)，使其應(yīng)用范圍得到擴(kuò)大，就需要不同學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新才能實(shí)現(xiàn)，相對而言，在技術(shù)瓶頸的突破上存在一定的難度。

2、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一。“閉門造車”是幾千年來一直制約我國發(fā)展的主要根源，如今，大部分廠家為了自身的短期局部利益依然采用各自開發(fā)封閉的設(shè)備、協(xié)議、系統(tǒng)的運(yùn)營模式，因此，想要制定行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)還是存在很大的難度的，中國的大格局、大產(chǎn)業(yè)的之路并不是坦途。

3、市場剛需創(chuàng)造有難度。這一問題對于我國來說，可以說是最為嚴(yán)峻的，因?yàn)槲覈且粋€(gè)典型的勞動力密集國家，機(jī)器視覺技術(shù)的廣泛應(yīng)用勢必會對勞動力市場造成沖擊，因此，機(jī)器視覺市場的剛需創(chuàng)造是有著不小的難度的，還需要國家進(jìn)一步處理好自動化設(shè)備投入與勞動力就業(yè)問題的平衡。

今后的發(fā)展趨勢

機(jī)器視覺今后發(fā)展，絕對不是單一的應(yīng)用產(chǎn)品。機(jī)器視覺的軟硬件產(chǎn)品已逐漸成為生產(chǎn)制造各個(gè)階段的必要部分，這就對于系統(tǒng)的集成性提出了更高的要求。工業(yè)自動化企業(yè)要求能夠與測試或控制系統(tǒng)協(xié)同工作的一體化工業(yè)自動化系統(tǒng)，而非獨(dú)立的視覺應(yīng)用。

軟硬件技術(shù)不斷突破，企業(yè)將以智造需求為導(dǎo)向加速研發(fā)工業(yè)視覺解決方案

企業(yè)加速布局機(jī)器視覺硬件產(chǎn)品和軟件服務(wù)，將圍繞智能制造需求，重點(diǎn)研發(fā)工業(yè)視覺解決方案。目前，機(jī)器視覺軟硬件技術(shù)不斷取得突破，以工業(yè)相機(jī)、圖像采集卡、光源及圖像處理軟件為核心的視覺產(chǎn)品日益完善，并逐漸應(yīng)用于電子制造、汽車制造、機(jī)械加工、包裝與印刷等行業(yè)。隨著智能制造全面啟動實(shí)施，各行各業(yè)對采用機(jī)器視覺的工業(yè)自動化、智能化需求日益凸顯，市場發(fā)展?jié)摿薮?。?shù)據(jù)顯示，2015年全球機(jī)器視覺系統(tǒng)及部件市場超過153億美元，市場復(fù)合年增長率達(dá)9.3%。需求量的逐年增加將擴(kuò)大機(jī)器視覺的發(fā)展空間，企業(yè)將從產(chǎn)品供應(yīng)商向系統(tǒng)解決方案提供商轉(zhuǎn)型，以智能制造需求為導(dǎo)向，加速研發(fā)與生產(chǎn)線或測試控制系統(tǒng)配合使用的工業(yè)視覺解決方案，助力制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

機(jī)器視覺與多種技術(shù)融合逐步深入，將成為提升產(chǎn)業(yè)自動化水平的重要抓手

機(jī)器視覺與多種技術(shù)融合，將不斷提升智能制造自動化水平。制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐加快，機(jī)器視覺技術(shù)與產(chǎn)品的需求逐步增多，應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，將推動企業(yè)加速開展產(chǎn)品功能創(chuàng)新，以滿足用戶個(gè)性化需求。機(jī)器視覺將融合3D監(jiān)測、彩色圖像處理、人工智能、運(yùn)動控制、信息網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)，由單一的檢測、定位、測量功能向大數(shù)據(jù)分析、智能控制方向發(fā)展?；跈C(jī)器視覺的自動化監(jiān)測、智能控制系統(tǒng)將廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域，并主要從中端生產(chǎn)線向前端制造和后端物流環(huán)節(jié)延伸，成為提升產(chǎn)業(yè)自動化水平的重要抓手。

企業(yè)加速布局機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，將以智能視覺為核心推動智慧工廠建設(shè)

企業(yè)加速拓展機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，通過嵌入機(jī)器視覺技術(shù)的自動化設(shè)備輔助智慧工廠建設(shè)。目前，機(jī)器視覺技術(shù)日益成熟，軟硬件產(chǎn)品不斷豐富，并逐步在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。例如，基于機(jī)器視覺的檢測系統(tǒng)可以對產(chǎn)品進(jìn)行自動檢測并控制產(chǎn)品質(zhì)量；將具備機(jī)器視覺功能的智能化機(jī)器人和機(jī)械手臂應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線上，能夠?qū)崿F(xiàn)碼垛、焊接、涂裝、裝配等功能；EMS系統(tǒng)與機(jī)器視覺定位技術(shù)整合后，可應(yīng)用在物料、條形碼管理和成品檢測領(lǐng)域。未來，企業(yè)將加速布局機(jī)器視覺的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，重點(diǎn)研發(fā)針對具體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的專用視覺系統(tǒng)，并逐步發(fā)展為一般通用系統(tǒng)，通過在加工、裝配、檢測、包裝、物流等環(huán)節(jié)嵌入機(jī)器視覺技術(shù)，提高系統(tǒng)集成度，推動智慧工廠建設(shè)。

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