在唐詩(shī)三百首里，古人若想“望遠(yuǎn)”，必得“登高”。但在當(dāng)今世界中，想要看得更多，看得更遠(yuǎn)，卻不能再依靠攀遠(yuǎn)山，登高臺(tái)，而需“借眼”。借書(shū)本之眼看古往今來(lái)，借他人之眼看人情百態(tài)，更要借機(jī)器之眼看未來(lái)世界的發(fā)展。
機(jī)器有眼？非也，這里指的是一種圖像處理技術(shù)，名為“機(jī)器視覺(jué)”。它能在一組視圖內(nèi)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)掃描對(duì)象的功能，因此，有望被引入工業(yè)制造，與多種智能系統(tǒng)融合發(fā)展。
機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是軟件和硬件的結(jié)合
據(jù)美國(guó)商業(yè)資訊網(wǎng)站6月22日的報(bào)道，全球機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)正處于迅速發(fā)展之中，預(yù)計(jì)到2025年年底，市值將超過(guò)192億美元。
人眼視物，本質(zhì)上是一個(gè)復(fù)雜的光傳遞過(guò)程，物體反射光線，經(jīng)由角膜、晶狀體、玻璃體折射后，在視網(wǎng)膜上成像，再經(jīng)椎體和桿狀細(xì)胞傳導(dǎo)，神經(jīng)才可感知。但機(jī)器視覺(jué)和人眼視覺(jué)大不相同，它依賴各種模塊組件協(xié)同工作，收集復(fù)雜數(shù)據(jù)，最后依據(jù)先驗(yàn)知識(shí)給出分析結(jié)論。
機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是軟件和硬件的結(jié)合，主要組成部分包括照相機(jī)、攝像頭、圖像傳感器、視覺(jué)處理和通信設(shè)備。完備的系統(tǒng)能捕捉任意對(duì)象的圖像，并根據(jù)質(zhì)量和安全性的不同參數(shù)來(lái)分析它們。一旦與智能設(shè)備結(jié)合，如無(wú)人駕駛汽車、無(wú)人機(jī)或智能機(jī)器人等，可為設(shè)備提供操作控制，幫助其捕捉和處理圖像，并測(cè)量決策所需要的各種特殊數(shù)據(jù)。
簡(jiǎn)而言之，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在解決復(fù)雜工業(yè)任務(wù)方面十分可靠。而且，與各類機(jī)構(gòu)或教育場(chǎng)所中應(yīng)用的普通視覺(jué)系統(tǒng)相比，工業(yè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)更加健全，穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性更高，成本也比軍隊(duì)、航空、國(guó)防和政府的應(yīng)用系統(tǒng)更低。媒體預(yù)計(jì)，這些因素將致使該技術(shù)在工業(yè)部門的適應(yīng)性更強(qiáng)。此外，正由于工業(yè)領(lǐng)域使用了機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，越來(lái)越多的其他技術(shù)也在尋求與之融合，從而強(qiáng)化了機(jī)器視覺(jué)技術(shù)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展之勢(shì)。
幫助人們進(jìn)行產(chǎn)品檢查和智能分類
那么工業(yè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)具體如何發(fā)揮作用？
澳大利亞的科技媒體舉了這樣一個(gè)例子，工人可以在生產(chǎn)線或車間中安裝攝像頭，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)就可以幫助人們進(jìn)行產(chǎn)品檢查和智能分類，并為工廠機(jī)器人提供導(dǎo)航。在全自動(dòng)生產(chǎn)流水線上，該技術(shù)的加入將幫助工廠機(jī)器人解釋它們所“看”到的一切環(huán)境，使它們能獨(dú)立地四處活動(dòng)。而輔助識(shí)別環(huán)境，本質(zhì)上就是不再通過(guò)直接編程而解決機(jī)器人遇到的問(wèn)題，從而大大節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間與成本。
在檢查生產(chǎn)原材料和最終成品質(zhì)量是否有缺陷時(shí)，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)特別有用。比如，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，它會(huì)即刻定位問(wèn)題的所在，并通知生產(chǎn)線解決該問(wèn)題。
除了檢查，機(jī)器視覺(jué)還能通過(guò)識(shí)別標(biāo)簽來(lái)追蹤生產(chǎn)流程。其中，照相機(jī)可以讀取標(biāo)簽，獲取指導(dǎo)產(chǎn)品登記、確認(rèn)處于供應(yīng)鏈哪個(gè)階段等關(guān)鍵信息。智能攝像頭和傳感器可以完成數(shù)字化信息傳輸，解碼它們所獲得的信息，免除人力解釋的成本。最后，機(jī)器自身可決定是否要與中央控制系統(tǒng)通信，傳輸信息。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)所依賴的工業(yè)系統(tǒng)成本低，且便于使用，對(duì)于那些想簡(jiǎn)化自動(dòng)化生產(chǎn)流程的創(chuàng)業(yè)者而言，確實(shí)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
亞太地區(qū)在機(jī)器視覺(jué)技術(shù)市場(chǎng)的占有率最大
一旦使用，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)就會(huì)成為智能工廠的核心，它基于通信網(wǎng)絡(luò)和智能信息組織網(wǎng)而建成的特性，將使其成為工廠的“眼睛”，使機(jī)器人靈活地控制生產(chǎn)流程，從而減少人為誤差帶來(lái)的損失。
由于圖像處理設(shè)備完成了捕獲、采集和交換數(shù)據(jù)的過(guò)程，在互聯(lián)生產(chǎn)過(guò)程中，這些數(shù)據(jù)都可以傳輸?shù)絻r(jià)值鏈，觸發(fā)更多智能行為。例如，檢測(cè)生產(chǎn)設(shè)備的磨損狀態(tài)，維護(hù)工廠設(shè)施，提醒管理者提前訂購(gòu)生產(chǎn)部件等。未來(lái)，視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)備各部件的尺寸將變小，而速度、精度、分辨率會(huì)顯著提高，因此普及率也會(huì)在幾年內(nèi)急劇增長(zhǎng)。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，整個(gè)2015年，亞太地區(qū)在機(jī)器視覺(jué)技術(shù)市場(chǎng)的占有率最大，這歸功于該地區(qū)大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)踐所提供的大量機(jī)會(huì)。工業(yè)擴(kuò)張，以及對(duì)創(chuàng)新的巨大包容力，都促進(jìn)了各種技術(shù)在亞洲的繁榮與發(fā)展。中國(guó)、日本、韓國(guó)和印度都被認(rèn)為是新技術(shù)浪潮即將到來(lái)的潛在新興市場(chǎng)。
當(dāng)然，目前全球用戶對(duì)視覺(jué)技術(shù)的飛速發(fā)展還缺乏匹配認(rèn)知，行業(yè)發(fā)展必然面臨挑戰(zhàn)。此外，系統(tǒng)依賴的集成電路相當(dāng)復(fù)雜，對(duì)制造商而言是個(gè)難題，這也限制了市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)更平穩(wěn)的增長(zhǎng)。然而，依然有媒體指出，預(yù)測(cè)期內(nèi)，該技術(shù)市場(chǎng)的最快增長(zhǎng)速度可達(dá)10.4%。因?yàn)?，亞太地區(qū)不斷增長(zhǎng)的制造業(yè)，正越來(lái)越關(guān)注與機(jī)器視覺(jué)有關(guān)的研究活動(dòng)，所投入的經(jīng)費(fèi)支出預(yù)計(jì)將刺激該技術(shù)在亞太市場(chǎng)的成長(zhǎng)，進(jìn)而推動(dòng)全球市場(chǎng)成分發(fā)生變化。