機(jī)器視覺的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用：助力制造業(yè)實(shí)現(xiàn)完美“智能化轉(zhuǎn)型”?

在人工智能技術(shù)大規(guī)模滲透到日常生活的同時(shí)，在工業(yè)領(lǐng)域，尤其是占據(jù)龐大市場的手機(jī)制造環(huán)節(jié)，正吸引越來越多機(jī)器視覺類公司的目光。

尤其國家近年對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的大力支持下，部分機(jī)器視覺類公司“瞄上”半導(dǎo)體封裝等環(huán)節(jié)，正著手對(duì)此進(jìn)行下一步的技術(shù)突破。

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(jì)算機(jī)攝取圖像來模擬人的視覺功能，實(shí)現(xiàn)人眼視覺的延伸。

相比于人眼觀測，機(jī)器視覺具有靈活性、自動(dòng)化、客觀、非接觸和高精度等特點(diǎn)。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(xiǎn)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(hào)，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(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)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(dòng)作。人的肉眼只能進(jìn)行一些簡單的識(shí)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

1、工業(yè)機(jī)器人

一個(gè)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(jì)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?，勢必引起機(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(diǎn)，市場潛力巨大，據(jù)IFR(國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì))估計(jì)，中國市場對(duì)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(huì)引發(fā)機(jī)器視覺的廣泛應(yīng)用。

2、無人機(jī)、自動(dòng)駕駛

機(jī)器視覺是無人機(jī)實(shí)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(shí)租賃為自動(dòng)駕駛增加新人氣，機(jī)器視覺受益。

3、智能醫(yī)療

據(jù)報(bào)道稱，美國已經(jīng)研發(fā)出可自動(dòng)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(shí)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(shí)間更短，還能更精準(zhǔn)的去除毛發(fā)。他指出該機(jī)器人會(huì)測量卵泡，識(shí)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%。可以看出，醫(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(bào)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(diǎn)已接近300個(gè)。機(jī)器視覺可以通過生物識(shí)別、智能事件分析、太赫茲技術(shù)三個(gè)方法實(shí)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(gè)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(shí)代的紡織品生產(chǎn)方式或許會(huì)與之不同，它將通過有效的數(shù)據(jù)處理，提供定制性的個(gè)性商品。客戶一旦決定選擇哪個(gè)模型，圖像處理系統(tǒng)(機(jī)器視覺系統(tǒng))就會(huì)對(duì)其各項(xiàng)維度進(jìn)行測量，完成個(gè)性化匹配，省時(shí)省力且“智能化”。

基于機(jī)器視覺的自動(dòng)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(gè)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(dòng)化水平的重要抓手，助力制造業(yè)實(shí)現(xiàn)完美“智能化轉(zhuǎn)型”。