人工智能的“慧眼”——機器視覺技術(shù)

我們所說的機器視覺技術(shù)，就是用機器代替人眼來做測量和判斷，其最大的特點是速度快、信息量大、功能多。機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步,無人駕駛、無人機、智能機器人等近期熱點中的熱點也以機器視覺的發(fā)展為前提。

據(jù)透明市場研究(Transparency Market Research)發(fā)布的市場報告，機器視覺增長迅速,我國增速最大。2015年全球機器視覺市場規(guī)模約42億美元,增長10.5%。美國約占50%,日本緊隨其后。

我國起步較晚,但發(fā)展迅速,隨著中國十三五規(guī)劃強調(diào)制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和中國制造2025戰(zhàn)略的深入推進,在工業(yè)4.0時代,我國的機器視覺將迎來爆發(fā)增長。2015年我國市場規(guī)模達3.5億，增速為全球首位,約22.2%。到2021年,機器視覺全球市場價值預計將達285億美元,2016-2020年期間,以8.4%的復合年增長率增長,而中國將維持20%的增長率,遠大于世界平均水平。

典型應用

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

圖像識別應用　

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

圖像檢測應用　

檢測是機器視覺工業(yè)領(lǐng)域最主要的應用之一。幾乎所有產(chǎn)品都需要檢測，而人工檢測存在著較多的弊端，因此，具有諸多優(yōu)點的機器視覺在圖像檢測的應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)邊增強了防偽功能，鑒于生產(chǎn)過程的嚴格控制要求，在造幣的最后一道工序上安裝了視覺檢測系統(tǒng)。

視覺定位應用　

視覺定位要求機器視覺系統(tǒng)能夠快速準確的找到被測零件并確認其位置。在半導體封裝領(lǐng)域，設備需要根據(jù)機器視覺取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準確拾取芯片并進行綁定，這就是視覺定位在機器視覺工業(yè)領(lǐng)域最基本的應用。

物體測量應用

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

物體分揀應用　

實際上，物體分揀應用是建立在識別、檢測之后一個環(huán)節(jié)，通過機器視覺系統(tǒng)將圖像進行處理，實現(xiàn)分揀。在機器視覺工業(yè)應用中常用于食品分揀、零件表面瑕疵自動分揀、棉花纖維分揀等。

機器視覺技術(shù)在易拉罐質(zhì)量檢測系統(tǒng)中的應用

未來發(fā)展趨勢

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

1.半導體行業(yè)的發(fā)展帶動機器視覺行業(yè)市場

機器視覺的主要應用在半導體和電子行業(yè)，而據(jù)各種各樣的研究調(diào)查表明，中國的半導體和電子市場已初具規(guī)模，而日益進步的半導體產(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，同時半導體本身對于產(chǎn)品的高質(zhì)量、高集成度的要求將越來越高。恰巧，機器視覺將能幫助他們解決這些問題，因此該行業(yè)將是機器視覺最好的用武之地。同時，市場對于機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

隨著各項高新技術(shù)的發(fā)展，市場需求的變化，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)是將先進的計算機技術(shù)、半導體技術(shù)和電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應用相結(jié)合后的產(chǎn)物。機器視覺行業(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：

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嵌入式設備提供了友好的多媒體人機界面。

3.個性化的服務和方案代替標準化產(chǎn)品

機器視覺在很多行業(yè)都有著廣泛的應用，然而每個行業(yè)每個企業(yè)對于產(chǎn)品都有著不同的需求，隨著中國加工制造業(yè)的發(fā)展，對于機器視覺的需求也逐漸增多；隨著機器視覺產(chǎn)品的增多，技術(shù)的提高，國內(nèi)機器視覺的應用狀況將由初期的低端轉(zhuǎn)向高端。由于機器視覺的進一步發(fā)展，自動化將朝著更智能、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。因此個性化方案和服務在競爭中將日益重要，即用特殊定制的產(chǎn)品來代替標準化的產(chǎn)品也是機器視覺未來發(fā)展的一個取向。機器視覺的應用也將進一步促進自動化技術(shù)向智能化發(fā)展。