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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)是指通過機(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，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，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；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(dòng)作。
機(jī)器視覺自起步發(fā)展到現(xiàn)在，將近有20年的發(fā)展歷史。正是由于機(jī)器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動(dòng)處理，也易于同設(shè)計(jì)信息以及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，人們將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域，如半導(dǎo)體、電子、計(jì)算機(jī)配件、消費(fèi)品、食品、汽車、冶金、包裝、制藥等行業(yè)。在中國，這種應(yīng)用也在逐漸被認(rèn)知，隨著加工制造業(yè)的發(fā)展，中國機(jī)器視覺的需求逐步上升，成長空間巨大。
“新經(jīng)濟(jì)時(shí)代”機(jī)器視覺行業(yè)迎來發(fā)展良機(jī)
過去的10年是中國經(jīng)濟(jì)最高速發(fā)展的10年，也是機(jī)器視覺行業(yè)在中國市場發(fā)展最快的時(shí)期。伴隨著中國制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)也在中國市場度過了發(fā)展的最初時(shí)期，國際知名機(jī)器視覺廠商紛紛在中國開展業(yè)務(wù)，帶動(dòng)了這個(gè)產(chǎn)業(yè)在中國的興起。經(jīng)過一定時(shí)期的普及推廣，機(jī)器視覺已逐漸為廣大客戶所熟知，而且應(yīng)用范圍也逐漸開始擴(kuò)大，大規(guī)模的應(yīng)用領(lǐng)域由最初的電子、制藥行業(yè)，逐步擴(kuò)展到包裝、汽車等領(lǐng)域，而且在交通、印刷等行業(yè)也均有大量應(yīng)用。
進(jìn)入新世紀(jì)的第二個(gè)十年，以全球性金融危機(jī)為契機(jī)，以在全球風(fēng)靡的低碳經(jīng)濟(jì)概念為標(biāo)志，提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、壓縮過剩產(chǎn)能、淘汰落后產(chǎn)能、提升各行業(yè)準(zhǔn)入門檻等等都昭示著一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)格局的產(chǎn)生。在這樣的市場環(huán)境中，通過深入分析我們不難發(fā)現(xiàn)機(jī)器視覺行業(yè)即將迎來高速發(fā)展的良機(jī)。
（1）制造業(yè)競爭加劇、成本壓力迫使其重視生產(chǎn)效率質(zhì)量將促進(jìn)機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用。
為了提高生產(chǎn)效率，降低人力成本，工業(yè)生產(chǎn)和管理中的某些人工環(huán)節(jié)正逐漸被機(jī)器代替。機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或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；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。
同時(shí)，機(jī)器視覺技術(shù)還能在超標(biāo)準(zhǔn)排放煙塵、污水等方面發(fā)揮作用。利用機(jī)器視覺，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)房及生產(chǎn)車間的的火災(zāi)、煙霧等異常情況。利用機(jī)器視覺中的面相檢測、人臉識別技術(shù)，可以幫助企業(yè)加強(qiáng)出入口的控制和管理，提高管理水平，降低管理成本。
（2）食品安全檢測
在流水化作業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測方面，有時(shí)候需要工作人員觀察、識別、發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的錯(cuò)誤和疏漏。無論人的責(zé)任心有多強(qiáng)，注意力有多集中，他都有可能會(huì)疲勞、疏忽、走神，何況，還有可能對熟人的錯(cuò)誤睜一只眼閉一只眼，造成瑕疵品流向市場。如果采用機(jī)器視覺技術(shù)，通過機(jī)器完成這些工作，利用機(jī)器不會(huì)疲勞、不疏忽走神、不會(huì)感情用事、反應(yīng)快速快的特點(diǎn)，就能大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低殘次品的比例。對于食品、藥品行業(yè)等關(guān)乎消費(fèi)者健康的行業(yè)來說，這尤其重要。當(dāng)前在中國市場，食品安全問題備受重視，讓更多企業(yè)認(rèn)識到機(jī)器視覺技術(shù)在保障產(chǎn)品質(zhì)量方面的優(yōu)勢，這一市場將大有可為。
（3）新興行業(yè)：太陽能、交通監(jiān)控
近年來新興行業(yè)的發(fā)展給機(jī)器視覺市場也帶來了新的市場空間。在太陽能領(lǐng)域，太陽能電池和模塊生產(chǎn)者使用機(jī)器視覺來檢測產(chǎn)品、識別和跟蹤產(chǎn)品以及裝配產(chǎn)品。在交通監(jiān)控領(lǐng)域，可以利用車牌識別技術(shù)、圖像分析技術(shù)，自動(dòng)識別車牌，發(fā)現(xiàn)違章停車、逆行、發(fā)現(xiàn)交通肇事車輛等。此外，如地質(zhì)災(zāi)害對地震預(yù)防、山體滑坡、泥石流、火山噴發(fā)的發(fā)現(xiàn)識別、防范，水文監(jiān)測對河流水文狀況的觀測等領(lǐng)域機(jī)器視覺技術(shù)都有巨大空間有待挖掘。
機(jī)器視覺廠商仍需努力
雖然擁有潛力巨大的市場空間，目前看來，機(jī)器視覺廠商主要面對的困境在于很多中國企業(yè)還沒有意識到機(jī)器視覺所能為他們帶來的真正效益，大多潛在用戶對于機(jī)器視覺產(chǎn)品仍處于了解、觀望階段，要想把潛在客戶轉(zhuǎn)化為實(shí)際購買者，加速釋放市場潛能，機(jī)器視覺供應(yīng)商還需在多方面不斷提高。
(1) 降低成本
投入產(chǎn)出比是企業(yè)在導(dǎo)入機(jī)器視覺時(shí)需要考慮的問題。過去，視覺系統(tǒng)的相關(guān)硬件價(jià)格昂貴，軟件進(jìn)入門檻高，想要導(dǎo)入視覺系統(tǒng)，所耗費(fèi)的成本不是一般企業(yè)能夠負(fù)擔(dān)的。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多便宜、好用、方便的視覺產(chǎn)品紛紛面市，致使用戶有了更寬泛的選擇余地。從大的趨勢來看，機(jī)器視覺的普及應(yīng)用將會(huì)越來越廣，而高性價(jià)比無疑將成為機(jī)器視覺廠商未來市場競爭中的最有力武器。
(2) 集成能力有待加強(qiáng)
由于機(jī)器視覺是自動(dòng)化的一部分，沒有自動(dòng)化就不會(huì)有機(jī)器視覺，機(jī)器視覺軟硬件產(chǎn)品正逐漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過程中不同階段的核心系統(tǒng)。當(dāng)今，自動(dòng)化企業(yè)正在倡導(dǎo)軟硬一體化解決方案，對于機(jī)器視覺廠商來說，不單純是只提供硬件或者軟件的供應(yīng)商，而是逐漸向一體化解決方案的系統(tǒng)集成商邁進(jìn)，同樣是未來發(fā)展的大勢所趨。這就要求機(jī)器視覺廠商要有很強(qiáng)的集成能力，要求機(jī)器視覺產(chǎn)品大量采用“標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)”，促進(jìn)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間的融合。
（3） 定制化產(chǎn)品
對于未來中國機(jī)器視覺市場來說，不但所需的產(chǎn)品數(shù)量將逐漸增多，對于產(chǎn)品的需求也將由初期的低端轉(zhuǎn)向高端。由于機(jī)器視覺的介入，自動(dòng)化將朝著更智能、更快速的方向發(fā)展。另外，由于用戶的需求是多樣化的，且要求程度也不相同。那么，個(gè)性化方案和服務(wù)在競爭中將日益重要，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。對于機(jī)器視覺廠商來說，不僅僅要能夠?yàn)榭蛻籼峁┏墒斓漠a(chǎn)品或者系統(tǒng)軟件，更重要的是你要了解客戶的機(jī)械設(shè)備的加工性能和他的應(yīng)用習(xí)慣。
摘自《自動(dòng)化博覽》2011年第四期
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號