2016年11月1日——5日，上海，四葉草，國家會展中心，第十八屆中國國際工業(yè)博覽會在這里如期舉行。人潮涌動，新品百出，精彩紛呈！一場工業(yè)自動化的饕餮盛宴火熱上演，為人們帶來不一樣的視覺體驗！作為一年一度的行業(yè)盛會，我們可以透過工博會看到整個行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。工業(yè)4.0強勢來襲，人工智能應用迅猛增長，工業(yè)自動化生產(chǎn)迎來全面發(fā)展時期！

而機器視覺則可以說是工業(yè)自動化系統(tǒng)的靈魂之窗，從物件/條碼辨識、產(chǎn)品檢測、外觀尺寸量測到機械手臂/傳動設備定位，都是機器視覺技術可以發(fā)揮的舞臺。

機器視覺+機器人

機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。機器人一般由執(zhí)行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復雜機械等組成。

機器視覺在機器人上的應用是十分必要的，工業(yè)機器人和服務機器人都需要機器視覺這只“眼睛”，但工業(yè)機器人和服務機器人對機器人視覺的需求卻是不同的。

機器視覺在工業(yè)機器人和服務機器人上的區(qū)別，首先就是應用場景。在工業(yè)機器人的環(huán)境里，計算機視覺看到的場景是相對單一，但服務機器人的應用場景就要復雜很多。場景之外，便是精度方面。在工業(yè)機器人里面，計算機視覺的辨識精度一定是在毫米級以下的，包括靜態(tài)的辨識精度和動態(tài)的辨識精度，靜態(tài)指的是相機或者觀測物品相對處在一個靜止的狀態(tài)，它這個時候的辨識精度取決于相機的分辨率，包括物品的邊緣是否清晰，差異化是否很明確，這個時候精度甚至可以達到微米級以下，服務機器人大部分的精度并不會很高，可能會在厘米級以上。

機器視覺多方位拓展應用

作為一種給機器人帶來視覺功能的關鍵技術，機器視覺應用廣泛。從工業(yè)視覺到計算機視覺，從人機交互到自動駕駛，從虛擬現(xiàn)實到物體自動識別，機器視覺都能擔當著重要角色。

機器視覺是利用光學系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)字相機和圖像處理工具來模擬人類視覺和思維的技術。自動化裝備可分為傳感檢測、監(jiān)控系統(tǒng)、執(zhí)行機構三大類，機器視覺屬于傳感檢測領域的自動化應用設備。機器視覺系統(tǒng)具有極高的分辨精度和處理速度，在諸多指標上達到或超過人眼的視覺能力，并可以通過紅外線、超聲波、微波專用傳感器成像等處理人體無法感知的內容。此外，機器視覺系統(tǒng)還可以不間斷工作，并具有成像指標客觀可量化等優(yōu)點。

從產(chǎn)品應用來看，機器視覺不僅作為單一產(chǎn)品應用于質量檢測等領域，目前還被廣泛安裝在工業(yè)機器人、數(shù)控機床等工業(yè)自動化產(chǎn)品中，屬于自動化工程中的上游核心環(huán)節(jié)，在工業(yè)自動化進程中的應用較為廣泛。數(shù)據(jù)顯示，去年全球機器視覺市場規(guī)模約42億美元，同比增長10.5%。其中，美國是全球最大的機器視覺市場，占到50%的份額。我國機器視覺產(chǎn)業(yè)起步較晚，但近年來發(fā)展迅猛，去年市場規(guī)模達3.5億美元，增速約22.2%。機構預計，未來幾年，我國機器視覺產(chǎn)業(yè)將維持20%的增速，遠高于全球的8.4%平均水平。

我國機器視覺技術日趨成熟，未來應用領域將逐步拓寬，食品、包裝、印刷、物流、儀器儀表等行業(yè)需求有望顯著提升。

OPCUA：機器視覺大有可為

如何使機器視覺能夠適應“工業(yè)4.0”以及未來的智能工廠?VDMA與OPC聯(lián)合推出的“OPC統(tǒng)一架構機器視覺配套規(guī)范”，旨在通過OPCUA實現(xiàn)機器視覺系統(tǒng)與生產(chǎn)控制和IT系統(tǒng)的無縫集成。

要使機器視覺能夠適應“工業(yè)4.0”以及未來的工廠生產(chǎn)，目的是通過采用OPCUnifiedArchitecture(OPC統(tǒng)一架構，簡稱“OPCUA”)，將機器視覺系統(tǒng)直接整合進生產(chǎn)控制與IT系統(tǒng)。

機器視覺系統(tǒng)已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的一部分。它們能夠完成高質量測試、引導機器、控制工藝、識別組件、讀取編碼并為優(yōu)化生產(chǎn)提供極有價值的數(shù)據(jù)。就在生產(chǎn)工藝中采集與解讀信息的數(shù)量而言，任何組件都比不上機器視覺系統(tǒng)?！霸谖铱磥?，它是成功實現(xiàn)‘工業(yè)4.0’的關鍵技術?！盢offz博士說。

據(jù)OPCFoundation副總裁StefanHoppe所說，“OPCFoundation提供的是從傳感器至企業(yè)之間各類橫向與縱向信息整合所需的工業(yè)互操作性標準。OPCUA已經(jīng)初步將重點放在工業(yè)自動化市場之上，因為OPCUA的模式是完全獨立于供貨商與操作系統(tǒng)，很快就被其它市場與領域采納為互操作性解決方案?！痹诘聡肮I(yè)4.0”倡議中，已經(jīng)將OPCUA技術確認為推薦采用的通信技術。

很多其它組織已經(jīng)開始利用OPCUA信息建模功能，以實現(xiàn)信息孤島之間系統(tǒng)的無縫整合。機器與設備生產(chǎn)廠商首先需要描述所用數(shù)據(jù)及接口，之后再通過配置安全證書實現(xiàn)可用性或提供保護。將不同的傳輸機制整合起來，能夠在車間甚至云計算等不同情境下，以最佳的方式傳送信息與數(shù)據(jù)。

越來越多的VDMA專業(yè)協(xié)議開始關注OPUUA。VDMA正在編制一套名為“使用OPCUA實現(xiàn)工業(yè)4.0通信”的指導方針，其目的是就整合過程為機械工程行業(yè)提供支持與實施建議。據(jù)負責“VDMA工業(yè)4.0論壇”的ChristianMosch博士所說，“編制這個指導方針意在明確支持將OPCUA作為‘工業(yè)4.0’的通信協(xié)議。在‘工業(yè)4.0’的背景下，希望中小型企業(yè)在建立及擴展工業(yè)通信方面的門檻會有所降低?！?/p>

如果說工業(yè)機器人是人類手的延伸，那么機器視覺就相當于人類眼睛的延伸，毋庸置疑，機器視覺是實現(xiàn)工業(yè)自動化和智能化的必要手段。而就中國目前市場狀況而言，國內機器視覺產(chǎn)品與國外產(chǎn)品的差距不僅僅是在技術層面，品牌和知識產(chǎn)權的提升也是國內企業(yè)需要努力的方向。

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（本文由中國傳動網(wǎng)整理發(fā)布，部分資料來源于工控網(wǎng)、中國智能制造網(wǎng)、上海證券報、新電子、高工機器人網(wǎng)）