機器視覺是一項綜合技術(shù),包括圖像處理、機械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)(圖像增強和分析算法、圖像卡、I/O卡等)。
機器視覺比人眼視覺有著高度自動化、高效率、高精度和適應(yīng)較差環(huán)境的優(yōu)點,能夠察人眼力所不及,行人力之不可為。因而,機器視覺有著廣泛應(yīng)用,如在識別、檢測、測量和機械手定位等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。
全球機器視覺發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,隨著全球工業(yè)4.0變革的興起,機器視覺的發(fā)展也十分迅速。公開資料顯示,2015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;中國市場規(guī)模達(dá)3.5億美元,近五年復(fù)合增長率26.6%。機構(gòu)預(yù)測,2018年全球機器視覺系統(tǒng)及部件市場規(guī)模達(dá)到50億美元。
在國際上,機器視覺在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)過了爆發(fā)式增長階段,進(jìn)入穩(wěn)定增長期。美日處于領(lǐng)先地位,已較為成熟。就全球份額來說,北美占全球市場份額的半壁江山,普及率高。龍頭品牌康耐規(guī)、基恩士領(lǐng)跑,其中美國康耐視專注機器視覺領(lǐng)域,在全球汽車行業(yè)應(yīng)用占據(jù)了40%左右市場份額,在半導(dǎo)體設(shè)備制造領(lǐng)域占近80%的市場份額。
在中國,機器視覺在國內(nèi)起步較晚,真正工業(yè)應(yīng)用也就十幾年的時間,滲透率還處在較低水平。隨著我國適齡勞動力減少,人工成本上漲速度超GDP增速,我國人口紅利拐點已經(jīng)來臨,以及中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、產(chǎn)品質(zhì)量提升帶來必然要求都將推動機器視覺進(jìn)入黃金發(fā)展期。目前系統(tǒng)集成及設(shè)備是國內(nèi)企業(yè)最有優(yōu)勢的環(huán)節(jié),低端競爭激烈,未來行業(yè)將向高端發(fā)展。
細(xì)分領(lǐng)域場景應(yīng)用廣泛
在無人機領(lǐng)域,機器視覺是無人機實現(xiàn)無人的首要解決問題。大疆Phantom4的面世掀開了機器視覺進(jìn)入了實用場景的序章。智能跟隨依靠機器視覺躲避障礙,依靠機器視覺識別目標(biāo),機器視覺的應(yīng)用使得Phantom4不再是一臺提線木偶,而是擁有了有一定自主飛行能力的空中機器人。
在機器人領(lǐng)域,如果說工業(yè)機器人是人類手的延伸、交通工具是人類腿的延伸,那么機器視覺就相當(dāng)于人類視覺在機器上的延伸。機器視覺實現(xiàn)了對工件尺寸、形狀、顏色等特征的自動判斷和識別,可以讓機器代替人眼做測量和判斷,是實現(xiàn)工業(yè)自動化和智能化的必要手段。
在智能安防領(lǐng)域,機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。以智能交通行業(yè)為例,機器視覺具有成本低、穩(wěn)定性強、準(zhǔn)確性高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點,目前已經(jīng)在國內(nèi)外高速公路和公路的交通監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,具體體現(xiàn)在車牌識別、車身顏色識別、車型識別、違章識別、車流量統(tǒng)計、流量控制等。
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