機器視覺技術,涉及計算機科學、人工智能、信號處理、圖像處理、機器學習、光學、自動化等多個領域。
機器視覺在工業(yè)領域都有哪些應用?
近年來,隨著工業(yè)智能化的迅速發(fā)展,機器視覺技術被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)各領域,其作為一種現(xiàn)代化檢測手段,越來越受到重視。
機器視覺通過光學設備和傳感器獲取到目標物體的圖像信息,然后將圖像信息轉化成數(shù)字化信息,進而通過計算機分析數(shù)據(jù)顯示在電子屏幕上或者通過控制單元指導機器完成任務。機器視覺偏重于信息技術工程化和自動化,但又構建在計算機技術視覺效果方法論的基礎上,它的重點是感知目標物體的位置信息、大小形態(tài)、顏色信息及存在狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息。
一、工業(yè)機器視覺產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善
當前,中國機器視覺產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期,從產(chǎn)業(yè)鏈來看,可以分為上游零部件及軟件、中游工業(yè)機器視覺裝備、和下游系統(tǒng)解決方案及應用三大環(huán)節(jié)。上游零部件及軟件企業(yè)整體規(guī)模實力和技術水平仍有待提高,中游工業(yè)機器視覺裝備需要持續(xù)提高產(chǎn)品的綜合性能,不斷提升產(chǎn)品的智能化水平,下游主要應用行業(yè)在半導體、消費電子和汽車領域。
二、工業(yè)機器視覺技術產(chǎn)品加速迭代推動應用更加深入
政策加力支持和需求持續(xù)增長為工業(yè)機器視覺創(chuàng)造良好發(fā)展環(huán)境。一方面,國家和地方政府出臺了一系列政策支持工業(yè)機器視覺的發(fā)展,如《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》部署了“加強自主供給,壯大產(chǎn)業(yè)體系新優(yōu)勢”等4大重點任務,并在“智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展行動”中重點強調研發(fā)高分辨率視覺傳感器等基礎零部件和裝置,體現(xiàn)了對工業(yè)機器視覺產(chǎn)業(yè)的重視和支持。
另一方面,中國國民經(jīng)濟延續(xù)恢復發(fā)展態(tài)勢,2022年一季度全國規(guī)上工業(yè)增加值同比增長6.5%,規(guī)上工業(yè)企業(yè)利潤增長8.5%,作為工業(yè)機器視覺重點應用領域的新能源汽車產(chǎn)量同比增長140.8%、工業(yè)機器人產(chǎn)量增長同比增長10.2%,下游應用領域的持續(xù)增長為機器視覺的應用帶來更大的發(fā)展空間。
工業(yè)場景對機器視覺技術的需求持續(xù)推動著工業(yè)機器視覺產(chǎn)品向標準化、模塊化方向發(fā)展。工業(yè)機器視覺客戶的使用需求豐富多樣,具有較大特異性,客戶均希望供應商針對自身需求進行一定程度的定制優(yōu)化。因此,對工業(yè)機器視覺定制化產(chǎn)品的開發(fā)速度直接決定了企業(yè)業(yè)績的增長速度。
為解決這一痛點,業(yè)內(nèi)領先企業(yè)大力推動產(chǎn)品標準化、模塊化發(fā)展,從非標的產(chǎn)品中盡可能地組合出標準化的模塊,再由標準化的模塊向客戶輸出解決方案,由此來提高自身產(chǎn)品和存貨的周轉率,提高企業(yè)對外供給解決方案的能力,進而提高企業(yè)的運營效率。
工業(yè)機器視覺的技術水平已成為直接影響多種裝備進一步智能化發(fā)展的關鍵因素。近年來,機器人、無人機等裝備的智能化水平不斷提高、應用場景不斷豐富,對工業(yè)機器視覺解決方案的綜合性能提出了更高、更緊迫的需求。
例如,石化巡檢機器人在化工廠區(qū)巡邏的過程中,需要對復雜管線的“跑冒滴漏”等問題進行精準識別,而識別的及時性和精準性直接決定了石化巡檢機器人的實用性和該類型機器人的市場前景。
又例如,在煤矸石處理產(chǎn)線上,機器人不僅要對煤矸石的位置、大小進行識別,還需要對重量不一、形狀各異的煤矸石找出最合適的夾取位置、判斷機械爪施加夾取力的大小,這樣才能真正有效的代替人工作業(yè)。