“机器视觉”，助力制造业完美“智能化”转型

一直以来，被誉为“世界工厂”的中国，制造业都是国家的支柱产业，这不仅因为制造业直接体现了一个国家的生产力水平，同时它也是区别发展中国家和发达国家的重要因素，“中国制造2025”及德国“工业4.0”的提出，让我们看到制造业于民族发展的关键性所在。

而随着经济全球化的发展，各行各业的竞争渐趋激烈，要想在制造业领域脱颖而出，各大厂商必须不断优化升级，在技术、产品方面寻求创新。“智能制造”成为制造业大军努力的方向，而人工智能新品“机器视觉”则是助力制造业实现“智能化”转型的好帮手。

关于“机器视觉”

机器视觉是指采用机器代替人眼来做测量与判断，通过计算机摄取图像来模拟人的视觉功能，实现人眼视觉的延伸。

视觉系统工作原理简图

相比于人眼观测，机器视觉具有灵活性、自动化、客观、非接触和高精度等特点。尤其是在工业生产领域，机器视觉强调生产的精度和速度，以及工业现场环境下的可靠性。在一些不适于人工作业的危险工作环境或者人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉。

机器视觉系统是通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。人的肉眼只能进行一些简单的识别，机器视觉却能在细微处体现出“大”智慧。

机器视觉应用场景

今年5月，美国亚马逊公司收购了一支欧洲顶级机器视觉团队用于无人机领域研究；同样在5月，英特尔集成电路公司收购了俄罗斯计算机视觉公司Itseez，用于无人驾驶领域；6月初，俄罗斯计算机视觉公司VisionLabs开发了一个通用的开源计算机视觉开发平台，Facebook与谷歌为其提供资金并测试开发成果······各大企业加速布局机器视觉无疑是看中了该行业广阔的应用前景，那么机器视觉主要应用于哪些场景呢？

1、工业机器人

一个典型的工业机器视觉应用系统，包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术、光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。

我国工业机器人市场发展潜力巨大，势必引起机器视觉新增长。我国正处于工业机器人的发展拐点，市场潜力巨大，据IFR（国际机器人联合会）估计，中国市场对工业机器人的发展占主导地位，2018年全球将有三分之一的工业机器人安装在中国，这必会引发机器视觉的广泛应用。

2、无人机、自动驾驶

机器视觉是无人机实现“无人”的首要解决问题。我国无人机技术大多销至国外，国内市场并未大范围开发。随着我国智能生产的逐步推进，无人机国内市场化指日可待。易观智库认为智能无人机在未来几年将保持超过50%的增长率，在2018年超过100亿人民币。另外，特斯拉、分时租赁为自动驾驶增加新人气，机器视觉受益。

3、智能医疗

据报道称，美国已经研发出可自动提取毛囊进行植发的高科技机器人Artas，而这款医疗机器人正是利用机器视觉更好地识别人体的细胞特征从而做出准确的判断。研发这款机器人的赫伯特·范伯格博士表示，使用Artas进行植发痛苦要小很多，且恢复时间更短，还能更精准的去除毛发。他指出该机器人会测量卵泡，识别哪些毛发是最好的移植载体。它可以确定毛发的强度，且可以知道头发生长的角度，以避免卵泡在提取过程中的损坏。经测算,全球医用机器人未来三年销量复合增速约为55%，手术机器人、康复机器人在未来五年复合增长率将达30%、47%。可以看出，医用机器人具备着巨大的市场空间等待挖掘，机器视觉再添推力。

4、安防智能监管

智能安防是我国智慧城市的重要组成部分，在近日发布的《工业和信息化蓝皮书：世界网络安全发展报告2015-2016》中，工信部表示智慧城市建设工作正在如火如荼地全面铺开，截至目前，中国的智慧城市试点已接近300个。机器视觉可以通过生物识别、智能事件分析、太赫兹技术三个方法实现智能监管，解放大量人力并大大提升效率，使大海捞针、透视眼成为可能。

5、个性化定制&虚拟试衣间

一般的做法是，我们想买一件衣服，要么正在去商店的路上，要么正在网上根据从S到XL的标准尺码进行挑选。这些大批量的生产造就了单位货物的成本下降。

工业4.0时代的纺织品生产方式或许会与之不同，它将通过有效的数据处理，提供定制性的个性商品。客户一旦决定选择哪个模型，图像处理系统（机器视觉系统）就会对其各项维度进行测量，完成个性化匹配，省时省力且“智能化”。未来的时装屋将不再摆满几柜子的商品，而是通过提供大量的虚拟选择和快速可靠的生产流程来为客户服务。

随着科学新技术迭出，机器视觉的应用领域窗口将被打开，未来这一应用技术将扩展至消费电子、可穿戴式装置、汽车先进驾驶辅助系统以及智能化监控等更贴近大众生活的领域。

行业新品速递

前不久在深圳会展中心闭幕的2016华南国际工业自动化展览会上，机器视觉可谓是最大亮点。接下来让我们踏着轻快的步伐，一起来看看各大企业最前沿的机器视觉产品和技术吧！

1、康耐视

作为全球领先的机器视觉公司，康耐视一直致力于各种集成复杂的机器视觉技术产品的设计、研发、生产与销售，并通过友好合作，积极将国际先进理念与技术引入，助力中国本土企业的视觉转型与升级。

In-Sight7000系列

作为目前唯一一款支持POWERLINK的视觉系统，康耐视In-Sight7000将功能强大的视觉工具、更快的影像撷取速度以及可执行各种检测案例的输入/输出能力，整合于一个体积小巧的工业级IP67封装内，使得工业机器人导引、定位和测量应用都能轻松设定和部署。

In-Sight Micro系列

In-SightMicro是体积最小的视觉系统系列，大小仅为30mmx30mmx60mm。这些体积超小的视觉系统支持通过以太网供电(POE)，是集成至较小空间的理想选择。最小的五百万像素的独立视觉系统-In-SightMicro视觉系统型号提供各种性能级别和工具套件，可满足多种不同的机器视觉需求。

2、堡盟

堡盟集团是国际领先的工厂自动化和过程自动化生产厂家之一。目前堡盟集团的足迹已遍布全球20个国家并拥有38家分公司。堡盟集团的产品业务主要涉及传感器、运动控制、视觉技术、过程仪表和粘胶系统，其丰富的产品线覆盖在各个行业并使客户受益于堡盟所提供的完整咨询和可靠服务的国际平台。

LX VisualApplets工业相机

全新的LXVisualApplets相机内置了CMOSIS公司的全局快门CMOS传感器和兼容GigEVision的网络接口，从而确保高灵敏度和出众的图像质量，同时还能够快速、方便地完成系统集成。该系列相机可提供400万、1200万和2000万像素的分辨率，帧率高达74fps。

VeriSens视觉传感器

VeriSens视觉传感器利用最新的通用图像工具“边缘特征检测”，只需一次智能特征检查就能轻松完成大量检测任务。其潜在应用范围非常广泛，涵盖诸多行业，从焊缝尺寸跟踪，到包装质量检查，以及驱动轴监控以确定槽口有无。

3、基恩士

随着工业自动化方面的迅速发展，基恩士作为传感器和视觉系统的主要供应商，在不断开发制造更新、更可靠的产品，以满足各制造行业的需求。

CV-X200/X100系列

为使图像处理长期稳定运行，除需具备“卓越的检测能力”外，“任何人”皆可进行“创建设定”、“运用”、“维持”也是至关重要的因素。CV-X系列具备了这种任何人皆可操作的“功能”。它还支持实现3D形状测量的LJ-V连接和共24种面型相机，可根据生产线速度和设置空间、检测对象进行选择。凭借行业顶级的外观检测算法，检测缺陷。同时利用新开发的LumiTrax系统，大幅缩短制图时间。

4、视清科技

视清科技公司专注于工业自动化领域,除提供标准化产品外，更善于根据客户特殊需求定制专用产品与方案，全方位服务于飞速发展的中国精密设备制造行业，已经成为国内主要的自主品牌产品光学器件供应商。视清提供专业的工业镜头品质，以及卓越的机器视觉服务。

双远心镜头DTCM

DTCM系列为极致的双远心设计，拥有卓越的成像品质；FOV从最小26mm至最大300mm，满足对不同视场的需求；其全系列组合，涵盖所有应用场景；大光圈、高远心度、超低畸变，超大景深，性能出色；每一支DTCM系列镜头均经过精密调校。

5、美国国家仪器（NI）

NI开放的图形化编程软件和模块化硬件，每年帮助25,000多家公司的客户简化开发、提高效率，并极大地缩短了上市时间。无论是新一代测试系统，还是突破性地创建医疗设备，NI用户不断开发着造福大众的创新性技术。

Compact视觉系统

采用1.66GHz英特尔Atom处理器，并设有两个独立的GigEVision端口，支持以太网供电（PoE）技术。这些端口支持以太网总线的确定性摄像头触发，因此用户可以通过单个以太网电缆为摄像头供电，发送触发并获取图像。

6、阳光视觉

深圳市阳光视觉科技有限公司是国内图像处理行业中的资深公司，是从事专业CCD、CMOS工业级摄像头，高精度图像采集板卡及相应图像处理软件的研发、生产和销售的高新技术企业。阳光视觉代理国内外一流的工业相机、工业镜头、工业光源、图像采集卡和图像软件。

DFK CMOS工业相机

此款工业相机拥有29*29*56mm的纤细机身，兼容更小的安装空间，并对如此精致的外形尺寸产品进行了专门的硬件散热设计，使相机在高帧速的工作状态依然保持良好的工作温度，能够得到更稳定的工作状态。

中国目前正面临着制造业转型升级，需要投入大量工业机器人等自动化设备，作为工业机器人的核心关键技术，机器视觉必然迎来发展黄金期。相关数据显示，未来几年中国视觉机器行业市场规模将继续保持稳定增长，预计2016年将达到38亿元。

基于机器视觉的自动化监测、智能控制系统将广泛应用于工业生产各个领域，并主要从中端生产线向前端制造和后端物流环节延伸，成为提升产业自动化水平的重要抓手，助力制造业实现完美“智能化转型”。

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