一直以來，被譽(yù)為“世界工廠”的中國，制造業(yè)都是國家的支柱產(chǎn)業(yè)，這不僅因為制造業(yè)直接體現(xiàn)了一個國家的生產(chǎn)力水平，同時它也是區(qū)別發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家的重要因素，“中國制造2025”及德國“工業(yè)4.0”的提出，讓我們看到制造業(yè)于民族發(fā)展的關(guān)鍵性所在。

而隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，各行各業(yè)的競爭漸趨激烈，要想在制造業(yè)領(lǐng)域脫穎而出，各大廠商必須不斷優(yōu)化升級，在技術(shù)、產(chǎn)品方面尋求創(chuàng)新。“智能制造”成為制造業(yè)大軍努力的方向，而人工智能新品“機(jī)器視覺”則是助力制造業(yè)實現(xiàn)“智能化”轉(zhuǎn)型的好幫手。

關(guān)于“機(jī)器視覺”

機(jī)器視覺是指采用機(jī)器代替人眼來做測量與判斷，通過計算機(jī)攝取圖像來模擬人的視覺功能，實現(xiàn)人眼視覺的延伸。

視覺系統(tǒng)工作原理簡圖

相比于人眼觀測，機(jī)器視覺具有靈活性、自動化、客觀、非接觸和高精度等特點。尤其是在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，機(jī)器視覺強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)的精度和速度，以及工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的可靠性。在一些不適于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或者人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺。

機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。人的肉眼只能進(jìn)行一些簡單的識別，機(jī)器視覺卻能在細(xì)微處體現(xiàn)出“大”智慧。

機(jī)器視覺應(yīng)用場景

今年5月，美國亞馬遜公司收購了一支歐洲頂級機(jī)器視覺團(tuán)隊用于無人機(jī)領(lǐng)域研究；同樣在5月，英特爾集成電路公司收購了俄羅斯計算機(jī)視覺公司Itseez，用于無人駕駛領(lǐng)域；6月初，俄羅斯計算機(jī)視覺公司VisionLabs開發(fā)了一個通用的開源計算機(jī)視覺開發(fā)平臺，F(xiàn)acebook與谷歌為其提供資金并測試開發(fā)成果······各大企業(yè)加速布局機(jī)器視覺無疑是看中了該行業(yè)廣闊的應(yīng)用前景，那么機(jī)器視覺主要應(yīng)用于哪些場景呢？

1、工業(yè)機(jī)器人

一個典型的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)，包括數(shù)字圖像處理技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、控制技術(shù)、光源照明技術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)、傳感器技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計算機(jī)軟硬件技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等。

我國工業(yè)機(jī)器人市場發(fā)展?jié)摿薮螅瑒荼匾饳C(jī)器視覺新增長。我國正處于工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展拐點，市場潛力巨大，據(jù)IFR（國際機(jī)器人聯(lián)合會）估計，中國市場對工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展占主導(dǎo)地位，2018年全球?qū)⒂腥种坏墓I(yè)機(jī)器人安裝在中國，這必會引發(fā)機(jī)器視覺的廣泛應(yīng)用。

2、無人機(jī)、自動駕駛

機(jī)器視覺是無人機(jī)實現(xiàn)“無人”的首要解決問題。我國無人機(jī)技術(shù)大多銷至國外，國內(nèi)市場并未大范圍開發(fā)。隨著我國智能生產(chǎn)的逐步推進(jìn)，無人機(jī)國內(nèi)市場化指日可待。易觀智庫認(rèn)為智能無人機(jī)在未來幾年將保持超過50%的增長率，在2018年超過100億人民幣。另外，特斯拉、分時租賃為自動駕駛增加新人氣，機(jī)器視覺受益。

3、智能醫(yī)療

據(jù)報道稱，美國已經(jīng)研發(fā)出可自動提取毛囊進(jìn)行植發(fā)的高科技機(jī)器人Artas，而這款醫(yī)療機(jī)器人正是利用機(jī)器視覺更好地識別人體的細(xì)胞特征從而做出準(zhǔn)確的判斷。研發(fā)這款機(jī)器人的赫伯特·范伯格博士表示，使用Artas進(jìn)行植發(fā)痛苦要小很多，且恢復(fù)時間更短，還能更精準(zhǔn)的去除毛發(fā)。他指出該機(jī)器人會測量卵泡，識別哪些毛發(fā)是最好的移植載體。它可以確定毛發(fā)的強(qiáng)度，且可以知道頭發(fā)生長的角度，以避免卵泡在提取過程中的損壞。經(jīng)測算,全球醫(yī)用機(jī)器人未來三年銷量復(fù)合增速約為55%，手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人在未來五年復(fù)合增長率將達(dá)30%、47%?？梢钥闯觯t(yī)用機(jī)器人具備著巨大的市場空間等待挖掘，機(jī)器視覺再添推力。

4、安防智能監(jiān)管

智能安防是我國智慧城市的重要組成部分，在近日發(fā)布的《工業(yè)和信息化藍(lán)皮書：世界網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展報告2015-2016》中，工信部表示智慧城市建設(shè)工作正在如火如荼地全面鋪開，截至目前，中國的智慧城市試點已接近300個。機(jī)器視覺可以通過生物識別、智能事件分析、太赫茲技術(shù)三個方法實現(xiàn)智能監(jiān)管，解放大量人力并大大提升效率，使大海撈針、透視眼成為可能。

5、個性化定制&虛擬試衣間

一般的做法是，我們想買一件衣服，要么正在去商店的路上，要么正在網(wǎng)上根據(jù)從S到XL的標(biāo)準(zhǔn)尺碼進(jìn)行挑選。這些大批量的生產(chǎn)造就了單位貨物的成本下降。

工業(yè)4.0時代的紡織品生產(chǎn)方式或許會與之不同，它將通過有效的數(shù)據(jù)處理，提供定制性的個性商品。客戶一旦決定選擇哪個模型，圖像處理系統(tǒng)（機(jī)器視覺系統(tǒng)）就會對其各項維度進(jìn)行測量，完成個性化匹配，省時省力且“智能化”。未來的時裝屋將不再擺滿幾柜子的商品，而是通過提供大量的虛擬選擇和快速可靠的生產(chǎn)流程來為客戶服務(wù)。

隨著科學(xué)新技術(shù)迭出，機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域窗口將被打開，未來這一應(yīng)用技術(shù)將擴(kuò)展至消費電子、可穿戴式裝置、汽車先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)以及智能化監(jiān)控等更貼近大眾生活的領(lǐng)域。

行業(yè)新品速遞

前不久在深圳會展中心閉幕的2016華南國際工業(yè)自動化展覽會上，機(jī)器視覺可謂是最大亮點。接下來讓我們踏著輕快的步伐，一起來看看各大企業(yè)最前沿的機(jī)器視覺產(chǎn)品和技術(shù)吧！

1、康耐視

作為全球領(lǐng)先的機(jī)器視覺公司，康耐視一直致力于各種集成復(fù)雜的機(jī)器視覺技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，并通過友好合作，積極將國際先進(jìn)理念與技術(shù)引入，助力中國本土企業(yè)的視覺轉(zhuǎn)型與升級。

In-Sight7000系列

作為目前唯一一款支持POWERLINK的視覺系統(tǒng)，康耐視In-Sight7000將功能強(qiáng)大的視覺工具、更快的影像擷取速度以及可執(zhí)行各種檢測案例的輸入/輸出能力，整合于一個體積小巧的工業(yè)級IP67封裝內(nèi)，使得工業(yè)機(jī)器人導(dǎo)引、定位和測量應(yīng)用都能輕松設(shè)定和部署。

In-Sight Micro系列

In-SightMicro是體積最小的視覺系統(tǒng)系列，大小僅為30mmx30mmx60mm。這些體積超小的視覺系統(tǒng)支持通過以太網(wǎng)供電(POE)，是集成至較小空間的理想選擇。最小的五百萬像素的獨立視覺系統(tǒng)-In-SightMicro視覺系統(tǒng)型號提供各種性能級別和工具套件，可滿足多種不同的機(jī)器視覺需求。

2、堡盟

堡盟集團(tuán)是國際領(lǐng)先的工廠自動化和過程自動化生產(chǎn)廠家之一。目前堡盟集團(tuán)的足跡已遍布全球20個國家并擁有38家分公司。堡盟集團(tuán)的產(chǎn)品業(yè)務(wù)主要涉及傳感器、運(yùn)動控制、視覺技術(shù)、過程儀表和粘膠系統(tǒng)，其豐富的產(chǎn)品線覆蓋在各個行業(yè)并使客戶受益于堡盟所提供的完整咨詢和可靠服務(wù)的國際平臺。

LX VisualApplets工業(yè)相機(jī)

全新的LXVisualApplets相機(jī)內(nèi)置了CMOSIS公司的全局快門CMOS傳感器和兼容GigEVision的網(wǎng)絡(luò)接口，從而確保高靈敏度和出眾的圖像質(zhì)量，同時還能夠快速、方便地完成系統(tǒng)集成。該系列相機(jī)可提供400萬、1200萬和2000萬像素的分辨率，幀率高達(dá)74fps。

VeriSens視覺傳感器

VeriSens視覺傳感器利用最新的通用圖像工具“邊緣特征檢測”，只需一次智能特征檢查就能輕松完成大量檢測任務(wù)。其潛在應(yīng)用范圍非常廣泛，涵蓋諸多行業(yè)，從焊縫尺寸跟蹤，到包裝質(zhì)量檢查，以及驅(qū)動軸監(jiān)控以確定槽口有無。

3、基恩士

隨著工業(yè)自動化方面的迅速發(fā)展，基恩士作為傳感器和視覺系統(tǒng)的主要供應(yīng)商，在不斷開發(fā)制造更新、更可靠的產(chǎn)品，以滿足各制造行業(yè)的需求。

CV-X200/X100系列

為使圖像處理長期穩(wěn)定運(yùn)行，除需具備“卓越的檢測能力”外，“任何人”皆可進(jìn)行“創(chuàng)建設(shè)定”、“運(yùn)用”、“維持”也是至關(guān)重要的因素。CV-X系列具備了這種任何人皆可操作的“功能”。它還支持實現(xiàn)3D形狀測量的LJ-V連接和共24種面型相機(jī)，可根據(jù)生產(chǎn)線速度和設(shè)置空間、檢測對象進(jìn)行選擇。憑借行業(yè)頂級的外觀檢測算法，檢測缺陷。同時利用新開發(fā)的LumiTrax系統(tǒng)，大幅縮短制圖時間。

4、視清科技

視清科技公司專注于工業(yè)自動化領(lǐng)域,除提供標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品外，更善于根據(jù)客戶特殊需求定制專用產(chǎn)品與方案，全方位服務(wù)于飛速發(fā)展的中國精密設(shè)備制造行業(yè)，已經(jīng)成為國內(nèi)主要的自主品牌產(chǎn)品光學(xué)器件供應(yīng)商。視清提供專業(yè)的工業(yè)鏡頭品質(zhì)，以及卓越的機(jī)器視覺服務(wù)。

雙遠(yuǎn)心鏡頭DTCM

DTCM系列為極致的雙遠(yuǎn)心設(shè)計，擁有卓越的成像品質(zhì)；FOV從最小26mm至最大300mm，滿足對不同視場的需求；其全系列組合，涵蓋所有應(yīng)用場景；大光圈、高遠(yuǎn)心度、超低畸變，超大景深，性能出色；每一支DTCM系列鏡頭均經(jīng)過精密調(diào)校。

5、美國國家儀器（NI）

NI開放的圖形化編程軟件和模塊化硬件，每年幫助25,000多家公司的客戶簡化開發(fā)、提高效率，并極大地縮短了上市時間。無論是新一代測試系統(tǒng)，還是突破性地創(chuàng)建醫(yī)療設(shè)備，NI用戶不斷開發(fā)著造福大眾的創(chuàng)新性技術(shù)。

Compact視覺系統(tǒng)

采用1.66GHz英特爾Atom處理器，并設(shè)有兩個獨立的GigEVision端口，支持以太網(wǎng)供電（PoE）技術(shù)。這些端口支持以太網(wǎng)總線的確定性攝像頭觸發(fā)，因此用戶可以通過單個以太網(wǎng)電纜為攝像頭供電，發(fā)送觸發(fā)并獲取圖像。

6、陽光視覺

深圳市陽光視覺科技有限公司是國內(nèi)圖像處理行業(yè)中的資深公司，是從事專業(yè)CCD、CMOS工業(yè)級攝像頭，高精度圖像采集板卡及相應(yīng)圖像處理軟件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。陽光視覺代理國內(nèi)外一流的工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭、工業(yè)光源、圖像采集卡和圖像軟件。

DFK CMOS工業(yè)相機(jī)

此款工業(yè)相機(jī)擁有29*29*56mm的纖細(xì)機(jī)身，兼容更小的安裝空間，并對如此精致的外形尺寸產(chǎn)品進(jìn)行了專門的硬件散熱設(shè)計，使相機(jī)在高幀速的工作狀態(tài)依然保持良好的工作溫度，能夠得到更穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

中國目前正面臨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，需要投入大量工業(yè)機(jī)器人等自動化設(shè)備，作為工業(yè)機(jī)器人的核心關(guān)鍵技術(shù)，機(jī)器視覺必然迎來發(fā)展黃金期。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，未來幾年中國視覺機(jī)器行業(yè)市場規(guī)模將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長，預(yù)計2016年將達(dá)到38億元。

基于機(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，助力制造業(yè)實現(xiàn)完美“智能化轉(zhuǎn)型”。