機(jī)器視覺的崛起源于工業(yè)自動化生產(chǎn)日益增長的技術(shù)需求,全球制造業(yè)向中國轉(zhuǎn)移后,中國機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)迎來了奮起直追的歷史契機(jī)。近十年來,從相機(jī)、采集卡、光源、鏡頭到圖像處理軟件,數(shù)十家機(jī)器視覺核心器件的國內(nèi)研發(fā)制造廠商陸續(xù)涌現(xiàn),中國正成為世界機(jī)器視覺發(fā)展最活躍的地區(qū)之一,但本土廠商的整體市場地位仍然落后于外資廠商。
GGII研究所數(shù)據(jù)顯示,2015年中國機(jī)器視覺市場規(guī)模61.2億元,同比增速為28.57%,增速位居全球首位,國外調(diào)研機(jī)構(gòu)Markets and Markets預(yù)計(jì)到2020年全球市場規(guī)模將達(dá)到125億美元,我國國內(nèi)市場規(guī)模將達(dá)到152億元。雖然市場空間廣闊,但在機(jī)器視覺底層核心零部件生產(chǎn)目前主要還是以國外品牌為主,外資廠商仍然占據(jù)機(jī)器視覺市場主導(dǎo)地位
目前,工業(yè)領(lǐng)域是機(jī)器視覺應(yīng)用中比重最大的領(lǐng)域。機(jī)器視覺系統(tǒng)與智能制造如影隨形,在智能制造及工業(yè)自動化生產(chǎn)領(lǐng)域,機(jī)器視覺技術(shù)主要應(yīng)用于三大方向:檢測與測量、引導(dǎo)與定位、識別與分析。除此以外,機(jī)器視覺技術(shù)還在安防和智能交通、醫(yī)療、無人機(jī)與無人駕駛、倉儲物流、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域取得了一定的發(fā)展,應(yīng)用前景廣闊。
機(jī)器視覺成為科學(xué)前沿,主要受三方面因素促進(jìn):第一,工業(yè)生產(chǎn)線上人眼在精準(zhǔn)度、效率方面已不能滿足產(chǎn)業(yè)升級的要求,對于不可觀測物體、高精度產(chǎn)品,只能依靠機(jī)器視覺。人工成本上升、用工荒等原因也在倒逼機(jī)器人工業(yè)的發(fā)展。第二,人工智能、無人駕駛等消費(fèi)需求端對機(jī)器視覺技術(shù)要求更加苛刻,算法更加冗長多變,運(yùn)用在工業(yè)生產(chǎn)線上的已有技術(shù)不能滿足。這個因素也是當(dāng)今機(jī)器視覺的最大推力。第三,工業(yè)4.0、智能制造等政策環(huán)境將機(jī)器視覺注入國家戰(zhàn)略的核心部分。
一個典型的工業(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。
縱觀目前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用到的視覺技術(shù)大致可分為兩類:質(zhì)量控制和輔助生產(chǎn)。其中質(zhì)量控制就是代替人工對產(chǎn)品的尺寸、外觀等進(jìn)行檢測,識別出不良品,此類設(shè)備在國內(nèi)外自動化生產(chǎn)線已有廣泛使用。輔助生產(chǎn)指的是利用視覺技術(shù)給機(jī)器人提供動作執(zhí)行依據(jù),目前廣泛應(yīng)用的是基于單目視覺的二維定位技術(shù)。
我國工業(yè)機(jī)器人市場發(fā)展?jié)摿薮螅幱诠I(yè)機(jī)器人的發(fā)展拐點(diǎn),市場潛力巨大,據(jù)IFR估計(jì),中國市場對工業(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,這必會引發(fā)機(jī)器視覺的廣泛應(yīng)用。