根據(jù)Grand View Research, Inc.的一份新報告，到 2030年，全球機(jī)器視覺市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)到259.2億美元。預(yù)計從2022年到2030年，它將以7.7%的復(fù)合年增長率增長。

　　在入選由世界經(jīng)濟(jì)論壇與麥肯錫公司合作開展的全球燈塔網(wǎng)絡(luò)項目工廠中，半數(shù)以上的工廠都部署了基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的自動化技術(shù)和基于人工智能（AI）的視覺檢測技術(shù)。以某知名跨國電氣企業(yè)為例，它在綜合采用了模塊化人機(jī)合作工作站、AI視覺檢測等第四次工業(yè)革命技術(shù)后，將產(chǎn)品上市時間縮短了25%，并利用先進(jìn)分析技術(shù)來自動分析問題根源和檢測整個供應(yīng)鏈中的異常情況，將準(zhǔn)時交貨率提升了30%。

　　由此，我們可以斷定，機(jī)器視覺技術(shù)正在成為智能工廠縮短產(chǎn)品上市時間、降低生產(chǎn)成本、提升準(zhǔn)時交貨率的重要手段之一。

　　當(dāng)機(jī)器視覺不再只是一種技術(shù)

　　機(jī)器視覺是一項綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)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(jī)軟硬件技術(shù)等。一個典型的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。

　　機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支。簡單說來，機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，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，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號。圖像系統(tǒng)對這些信號進(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)備動作。

　　機(jī)器視覺的引入，代替了傳統(tǒng)的人工檢測方法，極大地提高了投放市場的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。從生產(chǎn)效率的角度，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過程中，人工視覺容易疲憊，質(zhì)量效率低下且精度不高，而機(jī)器視覺可以大大提高生產(chǎn)效率和自動化程度。

　　從成本控制的角度，培訓(xùn)一個合格的操作工需要企業(yè)管理者花費(fèi)大量的人力物力，然而單純的培訓(xùn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，后續(xù)還需要花費(fèi)大量的時間，使操作工的水平在實(shí)踐中得到提升。相對而言，機(jī)器視覺系統(tǒng)只要設(shè)計、調(diào)試和操作得當(dāng)，可以在很長一段時間內(nèi)不間斷使用，同時確保生產(chǎn)效果。另外，由于消除了檢測系統(tǒng)與被檢驗(yàn)物品之間的直接接觸，機(jī)器視覺還能夠防止物品損壞，防止?jié)崈羰沂艿饺藶槲廴?，同時也避免了機(jī)械部件磨損的維護(hù)時間和成本投入。

　　在某些特殊工業(yè)環(huán)境中，比如一些不適于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境（如焊接、火藥制造），人工視覺可能會對操作工的人身安全造成威脅，而機(jī)器視覺從某種程度上有效地規(guī)避了這些風(fēng)險；或者人工視覺難以滿足要求（機(jī)械縫隙零件檢測）的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺。

　　此外，從機(jī)器視覺本身特質(zhì)而言，例如機(jī)器視覺系統(tǒng)在幾分之一秒內(nèi)處理大量信息的能力，能為制造商在制造缺陷可忽略不計的產(chǎn)品方面實(shí)現(xiàn)新的里程碑。

　　與機(jī)構(gòu)或教育應(yīng)用中使用的系統(tǒng)相比，工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)通常更堅固耐用，需要高可靠性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。它們的成本低于軍事、航空航天、國防和政府應(yīng)用中使用的系統(tǒng)。預(yù)計這些因素將導(dǎo)致技術(shù)在工業(yè)部門的適應(yīng)性更強(qiáng)。此外，機(jī)器視覺系統(tǒng)在醫(yī)療和保健應(yīng)用中正以相當(dāng)快的速度獲得牽引力，分析醫(yī)學(xué)圖像和用于執(zhí)行各種醫(yī)療活動的機(jī)器人應(yīng)用是該技術(shù)在這些領(lǐng)域的關(guān)鍵作用。

　　由于對質(zhì)量檢查和生產(chǎn)的需求日益增加，機(jī)器視覺技術(shù)已被證明在制造和質(zhì)量控制領(lǐng)域具有關(guān)鍵重要性。自出現(xiàn)以來，該技術(shù)一直在見證廣泛的發(fā)展和創(chuàng)新升級。技術(shù)的發(fā)展和對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的需求不斷增加，各行各業(yè)使用的機(jī)器人視覺系統(tǒng)日益普及等，都加強(qiáng)了整體市場。

　　據(jù)Grand View Research, Inc.研究報告的調(diào)研，在機(jī)器視覺領(lǐng)域中，汽車終端行業(yè)在2021年擁有最大的收入份額，而亞太地區(qū)在2021年獲得了最大的收入份額。這可以歸因于該地區(qū)開展的大型制造實(shí)踐所提供的大量機(jī)會。中國、日本、澳大利亞和新加坡等國家被認(rèn)為是包括機(jī)器視覺在內(nèi)的新興技術(shù)的潛在市場，該地區(qū)顯著的工業(yè)擴(kuò)張為各種創(chuàng)新的繁榮和發(fā)展以及不同技術(shù)的采用做出了重大貢獻(xiàn)。

　　機(jī)器視覺的應(yīng)用機(jī)器視覺的應(yīng)用

　　主要有檢測和機(jī)器人視覺兩個方面：

　　檢測，又可分為高精度定量檢測（例如顯微照片的細(xì)胞分類、機(jī)械零部件的尺寸和位置測量）和不用量器的定性或半定量檢測（例如產(chǎn)品的外觀檢查、裝配線上的零部件識別定位、缺陷性檢測與裝配完全性檢測）。

　　機(jī)器人視覺，用于指引機(jī)器人在大范圍內(nèi)的操作和行動，如從料斗送出的雜亂工件堆中揀取工件并按一定的方位放在傳輸帶或其他設(shè)備上（即料斗揀取問題）。至于小范圍內(nèi)的操作和行動，還需要借助于觸覺傳感技術(shù)。

　　此外還有自動光學(xué)檢查、人臉識別、無人駕駛汽車、產(chǎn)品質(zhì)量等級分類、印刷品質(zhì)量自動化檢測、文字識別、紋理識別、追蹤定位等機(jī)器視覺圖像識別的應(yīng)用。

　　在國外，機(jī)器視覺的應(yīng)用普及主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子行業(yè)，其中大概40%-50%都集中在半導(dǎo)體行業(yè)。具體如 PCB印刷電路：各類生產(chǎn)印刷電路板組裝技術(shù)、設(shè)備；單、雙面、多層線路板，覆銅板及所需的材料及輔料；輔助設(shè)施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件；電子封裝技術(shù)與設(shè)備；絲網(wǎng)印刷設(shè)備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝：SMT工藝與設(shè)備、焊接設(shè)備、測試儀器、返修設(shè)備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑等；再流焊機(jī)、波峰焊機(jī)及自動化生產(chǎn)線設(shè)備。電子生產(chǎn)加工設(shè)備：電子元件制造設(shè)備、半導(dǎo)體及集成電路制造設(shè)備、元器件成型設(shè)備、電子工模具。

　　機(jī)器視覺系統(tǒng)在質(zhì)量檢測的各個方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且其產(chǎn)品在應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位。除此之外，機(jī)器視覺還用于其他各個領(lǐng)域。

　　在中國，視覺技術(shù)的應(yīng)用開始于90年代，因?yàn)樾袠I(yè)本身就屬于新興的領(lǐng)域，再加之機(jī)器視覺產(chǎn)品技術(shù)的普及不夠，導(dǎo)致以上各行業(yè)的應(yīng)用幾乎空白。目前國內(nèi)機(jī)器視覺大多為國外品牌。國內(nèi)大多機(jī)器視覺公司基本上是靠代理國外各種機(jī)器視覺品牌起家，隨著機(jī)器視覺的不斷應(yīng)用，公司規(guī)模慢慢做大，技術(shù)上已經(jīng)逐漸成熟。

　　隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，3D機(jī)器視覺也開始進(jìn)入人們的視野。3D機(jī)器視覺大多用于水果和蔬菜、木材、化妝品、烘焙食品、電子組件和醫(yī)藥產(chǎn)品的評級。它可以提高合格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，在生產(chǎn)過程的早期就報廢劣質(zhì)產(chǎn)品，從而減少了浪費(fèi)，節(jié)約成本。這種功能非常適合用于高度、形狀、數(shù)量甚至色彩等產(chǎn)品屬性的成像。

　　在行業(yè)應(yīng)用方面，主要有制藥、包裝、電子、汽車制造、半導(dǎo)體、紡織、煙草、交通、物流等行業(yè)，用機(jī)器視覺技術(shù)取代人工，可以提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如在物流行業(yè)，可以使用機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行快遞的分揀分類，可以減少物品的損壞率，提高分揀效率，減少人工勞動力的投入等。

　　5G+ 機(jī)器視覺應(yīng)用場景

　　新興技術(shù)的出現(xiàn)往往能給其它產(chǎn)業(yè)帶來意想不到的突破和發(fā)展。隨著5G技術(shù)在我國的興起，越來越多的產(chǎn)業(yè)嘗試著與其進(jìn)行融合，期待能夠獲得更大的技術(shù)進(jìn)步和更豐富的應(yīng)用場景。來自中國電信股份有限公司研究院企業(yè)運(yùn)營支撐中心的陳力和聞磊，就帶來了機(jī)器視覺和5G的應(yīng)用場景研究：

　?。?）可移動工業(yè)機(jī)器：工廠視覺導(dǎo)航

　　工廠自動 AGV 小車應(yīng)用于制造業(yè)中，AGV 小車通過 5G+ 機(jī)器視覺的處理能夠準(zhǔn)確無誤的調(diào)整行走搬運(yùn)的路線，可準(zhǔn)確有效地完成貨物的搬運(yùn)工作，大大提高了企業(yè)生產(chǎn)的柔性、智能性以及企業(yè)的競爭力。

　?。?）固定工業(yè)機(jī)器：工業(yè)柔性視覺

　　采用機(jī)器視覺技術(shù)的工業(yè)設(shè)備在進(jìn)行柔性制造過程中，會采用移動技術(shù)特別是 5G 來滿足生產(chǎn)需求，提高了生產(chǎn)的自動化程度，讓不適合人工作業(yè)的危險工作環(huán)境變成了可能，讓大批量、持續(xù)生產(chǎn)變成了現(xiàn)實(shí)，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度。重點(diǎn)面向 5 大領(lǐng)域：圖像識別應(yīng)用、圖像檢測應(yīng)用、視覺定位應(yīng)用、物體測量應(yīng)用、物體分揀應(yīng)用。

　?。?）廠區(qū)監(jiān)控設(shè)備：工廠智能監(jiān)控

　　采用機(jī)器視覺技術(shù)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過 5G 技術(shù)，擴(kuò)展視頻監(jiān)控的移動性、范圍和智能化。實(shí)現(xiàn)周界檢測、越線檢測、徘徊逗留檢測、遺失檢測、遺留檢測、快速移動檢測、打架檢測、尾隨檢測、人群聚集、火災(zāi)煙霧檢測、PTZ 目標(biāo)跟蹤、視頻故障分析、視頻存儲和回放等功能。

　　機(jī)器視覺本身是一門綜合性的技術(shù)，能夠讓機(jī)器實(shí)現(xiàn)更多的智能一直是人類孜孜以求的目標(biāo)，機(jī)器視覺就猶如給機(jī)器安上了一雙“眼睛”。達(dá)爾文的進(jìn)化論表明，類人猿是通過直立行走獲取更廣闊的視野促進(jìn)了頭部的發(fā)育，最終才能進(jìn)化為人。機(jī)器有了“眼睛”就能更好地移動和執(zhí)行指令，從而實(shí)現(xiàn)更加智能的機(jī)器未來。

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