人工智能的“慧眼”——機(jī)器視覺技術(shù)

我們所說的機(jī)器視覺技術(shù)，就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷，其最大的特點(diǎn)是速度快、信息量大、功能多。機(jī)器視覺作為全球智能的“慧眼”,很大程度上影響著人工智能的進(jìn)步,無人駕駛、無人機(jī)、智能機(jī)器人等近期熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)也以機(jī)器視覺的發(fā)展為前提。

據(jù)透明市場(chǎng)研究(Transparency Market Research)發(fā)布的市場(chǎng)報(bào)告，機(jī)器視覺增長(zhǎng)迅速,我國(guó)增速最大。2015年全球機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模約42億美元,增長(zhǎng)10.5%。美國(guó)約占50%,日本緊隨其后。

我國(guó)起步較晚,但發(fā)展迅速,隨著中國(guó)十三五規(guī)劃強(qiáng)調(diào)制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的深入推進(jìn),在工業(yè)4.0時(shí)代,我國(guó)的機(jī)器視覺將迎來爆發(fā)增長(zhǎng)。2015年我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3.5億，增速為全球首位,約22.2%。到2021年,機(jī)器視覺全球市場(chǎng)價(jià)值預(yù)計(jì)將達(dá)285億美元,2016-2020年期間,以8.4%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng),而中國(guó)將維持20%的增長(zhǎng)率,遠(yuǎn)大于世界平均水平。

典型應(yīng)用

作為人功能智能發(fā)展前提的機(jī)器視覺技術(shù)，其主要有五大典型應(yīng)用：

圖像識(shí)別應(yīng)用　

圖像識(shí)別，是利用機(jī)器視覺對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象。圖像識(shí)別在機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域中最典型的應(yīng)用就是二維碼的識(shí)別。將大量的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)在二維碼中，通過條碼對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤管理，通過機(jī)器視覺系統(tǒng)，可以方便的對(duì)各種材質(zhì)表面的條碼進(jìn)行識(shí)別讀取，大大提高了現(xiàn)代化生產(chǎn)的效率。

圖像檢測(cè)應(yīng)用　

檢測(cè)是機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域最主要的應(yīng)用之一。幾乎所有產(chǎn)品都需要檢測(cè)，而人工檢測(cè)存在著較多的弊端，因此，具有諸多優(yōu)點(diǎn)的機(jī)器視覺在圖像檢測(cè)的應(yīng)用方面也非常的廣泛，例如：2000年10月新發(fā)行的第五套人民幣中，壹圓硬幣的側(cè)邊增強(qiáng)了防偽功能，鑒于生產(chǎn)過程的嚴(yán)格控制要求，在造幣的最后一道工序上安裝了視覺檢測(cè)系統(tǒng)。

視覺定位應(yīng)用　

視覺定位要求機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的找到被測(cè)零件并確認(rèn)其位置。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進(jìn)行綁定，這就是視覺定位在機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域最基本的應(yīng)用。

物體測(cè)量應(yīng)用

機(jī)器視覺工業(yè)應(yīng)用最大的特點(diǎn)就是其非接觸測(cè)量技術(shù)，同樣具有高精度和高速度的性能，但非接觸無磨損，消除了接觸測(cè)量可能造成的二次損傷隱患。常見的測(cè)量應(yīng)用包括齒輪、接插件、汽車零部件、IC元件管腳、麻花鉆、羅定螺紋檢測(cè)等。

物體分揀應(yīng)用　

實(shí)際上，物體分揀應(yīng)用是建立在識(shí)別、檢測(cè)之后一個(gè)環(huán)節(jié)，通過機(jī)器視覺系統(tǒng)將圖像進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)分揀。在機(jī)器視覺工業(yè)應(yīng)用中常用于食品分揀、零件表面瑕疵自動(dòng)分揀、棉花纖維分揀等。

機(jī)器視覺技術(shù)在易拉罐質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

未來發(fā)展趨勢(shì)

從計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展前景看,全球市場(chǎng)規(guī)模2016年后發(fā)展極為迅速?？紤]到機(jī)器視覺與計(jì)算機(jī)視覺相融相通,步伐同步,可以斷定機(jī)器視覺廣闊前景，而其發(fā)展趨勢(shì)也會(huì)隨著市場(chǎng)的發(fā)展與需求呈現(xiàn)出如下的轉(zhuǎn)變：

1.半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)機(jī)器視覺行業(yè)市場(chǎng)

機(jī)器視覺的主要應(yīng)用在半導(dǎo)體和電子行業(yè)，而據(jù)各種各樣的研究調(diào)查表明，中國(guó)的半導(dǎo)體和電子市場(chǎng)已初具規(guī)模，而日益進(jìn)步的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將需要高質(zhì)量的技術(shù)做后盾，需要有夠硬的自主研發(fā)水平，同時(shí)半導(dǎo)體本身對(duì)于產(chǎn)品的高質(zhì)量、高集成度的要求將越來越高。恰巧，機(jī)器視覺將能幫助他們解決這些問題，因此該行業(yè)將是機(jī)器視覺最好的用武之地。同時(shí)，市場(chǎng)對(duì)于機(jī)器視覺的需求蒸蒸日上。

2.基于嵌入式的產(chǎn)品將取代板卡式產(chǎn)品

隨著各項(xiàng)高新技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)需求的變化，更高速、更可靠、更低成本成為各種技術(shù)開發(fā)的首要條件之一。嵌入式視覺系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。機(jī)器視覺行業(yè)在未來將由嵌入式產(chǎn)品取代傳統(tǒng)的板卡式產(chǎn)品，主要原因有以下三點(diǎn)：

①嵌入式系統(tǒng)的功耗和成本更低；

②嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)效率高，研發(fā)周期短；

③嵌入式設(shè)備提供了友好的多媒體人機(jī)界面。

3.個(gè)性化的服務(wù)和方案代替標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品

機(jī)器視覺在很多行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，然而每個(gè)行業(yè)每個(gè)企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品都有著不同的需求，隨著中國(guó)加工制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)于機(jī)器視覺的需求也逐漸增多；隨著機(jī)器視覺產(chǎn)品的增多，技術(shù)的提高，國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺的應(yīng)用狀況將由初期的低端轉(zhuǎn)向高端。由于機(jī)器視覺的進(jìn)一步發(fā)展，自動(dòng)化將朝著更智能、更快速的方向發(fā)展。然而，由于用戶的需求是多樣化的，且要求程度也不相同。因此個(gè)性化方案和服務(wù)在競(jìng)爭(zhēng)中將日益重要，即用特殊定制的產(chǎn)品來代替標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品也是機(jī)器視覺未來發(fā)展的一個(gè)取向。機(jī)器視覺的應(yīng)用也將進(jìn)一步促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)向智能化發(fā)展。