機器視覺(jué)作為工業(yè)自動(dòng)化系統的重要組成之一，自起步發(fā)展到現在，已有15年的發(fā)展歷史。應該說(shuō)機器視覺(jué)作為一種應用系統，其功能特點(diǎn)是隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展而逐漸完善和發(fā)展的。其技術(shù)與應用也隨著(zhù)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展而日益成熟。據悉，2007年全球機器視覺(jué)硬件市場(chǎng)預計總價(jià)值超過(guò)15億美元，而2012年這一數字估計將達到21億。按照每年8.8%的增長(cháng)速度，目前全球整個(gè)視覺(jué)市場(chǎng)總量大概在60~70億美元。而在中國，這個(gè)數字目前看來(lái)似乎有些龐大，但是隨著(zhù)加工制造業(yè)的發(fā)展，中國對于機器視覺(jué)的需求將承上升趨勢。然而此次的金融危機是否會(huì )對機器視覺(jué)市場(chǎng)造成沖擊？各機器視覺(jué)廠(chǎng)商又將面臨怎樣的挑戰？本期專(zhuān)版主題為“運動(dòng)控制與機器視覺(jué)”，特意邀請了幾家活躍在中國機器視覺(jué)市場(chǎng)的廠(chǎng)商，與您一同探討中國機器視覺(jué)發(fā)展的現狀及前景。

    1  請您談一下當前機器視覺(jué)技術(shù)的最新發(fā)展情況。

    王亞鵬：最近幾年機器視覺(jué)技術(shù)發(fā)展很快，一方面相關(guān)硬件的技術(shù)革新非?？?，工業(yè)攝像機的采集速度、分辨率、成像質(zhì)量、傳輸方式都有明顯的提高；另一方面軟件及系統的發(fā)展更為顯著(zhù)，當前機器視覺(jué)技術(shù)已經(jīng)逐漸深入到各行各業(yè)的各種應用領(lǐng)域中，也有越來(lái)越多的人對機器視覺(jué)技術(shù)有了切實(shí)的認識和體驗。

    丁辰龍：機器視覺(jué)從國內來(lái)講，正在走入一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期，很多新技術(shù)，新產(chǎn)品被投入到一些新的應用領(lǐng)域中，例如：在量測方面檢測正在從2D走向3D，而高速相機配合CameraLink Full的圖像采集卡，也使一些需要大面積或者高分辨率的生產(chǎn)流水線(xiàn)檢測變成可能。

    許  瑋：當前機器視覺(jué)技術(shù)正在趨向于使用方便、多功能集成化、融入總線(xiàn)系統、抗干擾性等方面發(fā)展。

    2  貴公司最新推出的機器視覺(jué)產(chǎn)品或解決方案有哪些特點(diǎn)？

    王亞鵬：作為國內最早的從事機器視覺(jué)產(chǎn)品研發(fā)的專(zhuān)業(yè)公司，大恒圖像從1991年成立之日起，就一直堅持以自主研發(fā)產(chǎn)品為主，引進(jìn)代理國外先進(jìn)技術(shù)為輔的發(fā)展策略，公司發(fā)展十幾年來(lái)培養造就了一支技術(shù)過(guò)硬、作風(fēng)務(wù)實(shí)的研發(fā)隊伍，從攝像機板級電路設計、底層驅動(dòng)軟件設計到整機的設計、機器視覺(jué)軟件設計、上層應用系統設計等多個(gè)層面都是以自主研發(fā)為主，這樣保證了產(chǎn)品具有良好的兼容性和穩定性。由于大恒圖像的產(chǎn)品是自主開(kāi)發(fā)為主，所以可以根據國內客戶(hù)需求多樣化、應用環(huán)境復雜等特點(diǎn)為客戶(hù)量身定制解決方案，相對于國外的機器視覺(jué)系統更能貼近用戶(hù)的需求、更能適應國內復雜的現場(chǎng)環(huán)境，客戶(hù)也更容易接受和掌握。另外更重要的是大恒圖像提供給客戶(hù)的決不僅僅是一個(gè)優(yōu)良的機器視覺(jué)產(chǎn)品，而更多的是與此相關(guān)的一系列優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)，不論是售前的技術(shù)咨詢(xún)、還是售后的用戶(hù)培訓、產(chǎn)品維護維修，大恒圖像都以高標準要求自己，大恒圖像的做事方針是：“保證用戶(hù)能夠切實(shí)用好我們的產(chǎn)品”。

    丁辰龍：CameraLink Full的圖像采集卡開(kāi)始逐漸走入工業(yè)應用，彩色圖像應用也越來(lái)越多?？蛻?hù)要求更多視覺(jué)系統在處理速度上做出提高，和整個(gè)機器的融合度也被越來(lái)越多的要求。從解決方案來(lái)看，機器視覺(jué)解決方案要求呈現多樣化發(fā)展趨勢，不僅有高端的需求，包括過(guò)去要求不高的人工產(chǎn)線(xiàn)，現在也在尋求性?xún)r(jià)比高的機器視覺(jué)解決方案。另外，低功耗，高效率，小型化也是凌華的視覺(jué)產(chǎn)品研發(fā)的一些很重要的考慮方面和設計傾向。

    許  瑋：Pilz的SafetyEYE三維視覺(jué)安全監控系統是全球第一臺用于三維空間保護的安全系統。依據相應的安全標準可以達到ISO 13849 PLe，IEC62061 SIL3。其安裝高度最高可至7.5m，最大監控范圍可至72m2。在監控范圍內可以劃分超過(guò)100個(gè)的保護區域、警告區域等，最多可以擁有16個(gè)區域組合，每個(gè)區域組合可以控制不同的安全輸出，這樣就等同于過(guò)去使用多套安全光柵、安全掃描器的功能了。此外其還擁有特殊區域之間的自動(dòng)邏輯切換功能，使得安全保護區域能夠依據不同的生產(chǎn)要求進(jìn)行快速的改變，幫助使用者提高生產(chǎn)效率。整個(gè)SafetyEYE三維視覺(jué)安全監控系統能夠非常方便地融入到Pilz的PSS安全控制系統和SafetyBUS p安全總線(xiàn)系統中，用戶(hù)在使用SafetyEYE三維視覺(jué)安全監控系統的同時(shí)還能夠將現場(chǎng)的其他一些安全輸入設備，例如急停按鈕、安全門(mén)、雙手控制等融入到整個(gè)系統中，使得整套系統的性?xún)r(jià)比大大提高。

    3  貴公司機器視覺(jué)產(chǎn)品有哪些最新的典型應用？

    王亞鵬：大恒圖像自主研發(fā)的彩色印刷質(zhì)量檢測系統目前已經(jīng)形成了產(chǎn)品系列化，包括大張檢品機、小張檢品機、復卷檢品機、印刷在線(xiàn)檢測系統、可變信息在線(xiàn)檢測系統、裝訂線(xiàn)在線(xiàn)檢測系統、印刷簽樣機等，大恒圖像的印刷檢測系列產(chǎn)品不僅在國內擁有最為廣泛的客戶(hù)群和良好的口碑，而且已經(jīng)走出國門(mén)，參與到國際市場(chǎng)的競爭之中。大恒圖像最近攻克了一個(gè)困擾業(yè)界多年的難題——光柱鐳射印刷品的檢測，并且申請了相關(guān)專(zhuān)利，由于光柱鐳射是目前在煙標、化妝品等高端印刷領(lǐng)域里面普遍使用的技術(shù)，而其光學(xué)上的各向異性導致國內外各家印刷檢測系統都不能很好地檢測該類(lèi)產(chǎn)品，本次大恒圖像的印刷檢測系統非常完美地解決了這一難題，也奠定了公司在印刷檢測領(lǐng)域里面的領(lǐng)先地位。另外大恒圖像的產(chǎn)品也在柔性電路板檢測、薄膜檢測等方面取得了成功的應用。

    丁辰龍：凌華的視覺(jué)產(chǎn)品配合凌華的運動(dòng)控制產(chǎn)品，廣泛應用在設備自動(dòng)化和生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。而在最近，我們也在嘗試在新興的醫療電子，新能源以及傳統的機械加工，機械制造行業(yè)做一些嘗試。

    許  瑋：Pilz的SafetyEYE三維視覺(jué)安全監控系統在一些國外整車(chē)廠(chǎng)的生產(chǎn)車(chē)間內都早已經(jīng)有了許多的應用。目前在一些歐洲的研究所、設計院以及大學(xué)內都已經(jīng)開(kāi)始試用Pilz的SafetyEYE。此外在一些工業(yè)領(lǐng)域以外的地方，例如在奧地利的一家藝術(shù)館內就使用SafetyEYE對一件非常昂貴的藏品進(jìn)行安保監控。

    4  您認為國內機器視覺(jué)技術(shù)發(fā)展水平與國際水平的差距在哪里？該如何縮小這個(gè)差距？

    王亞鵬：不容置疑國內機器視覺(jué)技術(shù)水平與國外相比還有相當的差距，最主要的一方面是在硬件上，以攝像機為例，國內品牌的攝像機起步較晚，目前主要集中在中低端的產(chǎn)品，而且很多所謂的國內品牌也只是從國外廠(chǎng)商那里拿來(lái)現成的軟硬件模塊，自己設計外殼然后貼牌。當然即便是像大恒圖像這樣從底層的電路板就自主開(kāi)發(fā)的公司也不得不承認一個(gè)非常令人尷尬的現實(shí)，那就是所有攝像機的最核心的部分——感光芯片都是國外幾大巨頭所掌控，這方面的差距恐怕不是短期內能解決的。另一方面的差距來(lái)自于軟件方面，由于國內機器視覺(jué)應用技術(shù)的發(fā)展起步晚，而且沒(méi)有形成規模效應，所以在專(zhuān)業(yè)的機器視覺(jué)軟件方面與國外相比還有較大的差距。

    國內機器視覺(jué)技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢在于巨大的潛在市場(chǎng)和高性?xún)r(jià)比的人力資源，在針對國內終端用戶(hù)的應用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面具有天時(shí)、地利、人和等三方面的優(yōu)勢，我認為國內機器視覺(jué)行業(yè)的企業(yè)應該從這方面入手，在把市場(chǎng)做大的同時(shí)積累相關(guān)的技術(shù)和經(jīng)驗，以應用開(kāi)發(fā)帶動(dòng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，以產(chǎn)品開(kāi)發(fā)帶動(dòng)技術(shù)創(chuàng )新，逐步縮小與國外同行的差距。

    5  請您為我們談一下目前國內機器視覺(jué)市場(chǎng)發(fā)展面臨的最大挑戰是什么？

    王亞鵬：我認為當前國內機器視覺(jué)市場(chǎng)發(fā)展面臨的最大挑戰是機器視覺(jué)產(chǎn)品的硬件成本和開(kāi)發(fā)成本相對較高，而用戶(hù)則希望得到質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品，盡管近年來(lái)機器視覺(jué)產(chǎn)品的價(jià)格逐年下降，但與用戶(hù)所期望的心理價(jià)位仍然有較大的差距，這導致目前仍然只是少數行業(yè)的少數用戶(hù)在真正使用機器視覺(jué)產(chǎn)品。

    6  您認為此次金融危機中，機器視覺(jué)企業(yè)的轉機和獲利在哪里？ 您是否認為會(huì )有新興的機器視覺(jué)市場(chǎng)契機出現？如果有，您認為可能會(huì )是哪些行業(yè)或者領(lǐng)域？

    王亞鵬：此次金融危機中大部分機器視覺(jué)企業(yè)都或多或少受到了影響，尤其是面向國際市場(chǎng)的業(yè)務(wù)影響較大，值得慶幸的是在中國政府的大力推動(dòng)下，中國整體經(jīng)濟形勢保持了穩步發(fā)展的態(tài)勢，各國的公司紛紛把目光投向了中國大陸。對于主營(yíng)業(yè)務(wù)在中國大陸的企業(yè)來(lái)講，本次金融危機中可以說(shuō)是挑戰與機遇并存，如果機遇掌握的好就會(huì )得到長(cháng)足的發(fā)展。

    機器視覺(jué)技術(shù)的潛在應用領(lǐng)域非常廣泛，可以說(shuō)各行各業(yè)都有應用該技術(shù)的可能需求，相信隨著(zhù)機器視覺(jué)技術(shù)的不斷創(chuàng )新和社會(huì )生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，機器視覺(jué)將會(huì )有更加廣闊的市場(chǎng)空間。當然新興市場(chǎng)契機往往是出現在國家大力發(fā)展的行業(yè)，比如當前的新能源行業(yè)、半導體行業(yè)、醫藥行業(yè)等。

    丁辰龍：金融危機極大的壓縮了全球的消費需求，作為世界工廠(chǎng)的中國，影響的確很大，而國內的自動(dòng)化行業(yè)卻正好走在轉型和提升的時(shí)刻，產(chǎn)能的調整，正好有利于自動(dòng)化設備的自主研發(fā)，也使工廠(chǎng)愿意嘗試一些國產(chǎn)化的設備，為機器視覺(jué)企業(yè)帶來(lái)了轉機，而勞動(dòng)力成本的提高和客戶(hù)對于產(chǎn)品質(zhì)量的重視，也給機器視覺(jué)行業(yè)發(fā)展提供了發(fā)展平臺，但如何才能將機遇變?yōu)閷?shí)際效益，則要看各個(gè)企業(yè)的積累和儲備了，這里面拼的是技術(shù)儲備，人才儲備，資金儲備，行業(yè)儲備。各行各業(yè)都有需求，關(guān)鍵看你對這樣的需求是否有應對方案。不然，只會(huì )坐看機會(huì )溜走。從行業(yè)來(lái)看，新能源是目前最大的市場(chǎng)需求，而圍繞它的機器視覺(jué)應用，也是最容易獲得市場(chǎng)支持的。

    7  機器視覺(jué)企業(yè)應該如何面對此次經(jīng)濟危機帶來(lái)的市場(chǎng)寒冬？

    丁辰龍：國內的機器視覺(jué)企業(yè)還都剛剛起步，也面臨很大的發(fā)展契機，不管是經(jīng)濟形勢好或者壞，練內功，儲備人才，都是目前的重中之重，市場(chǎng)從喧囂變成冷清，或者看起來(lái)冷清，我覺(jué)得是好事，至少可以讓大家冷靜下來(lái)，認真思考，腳踏實(shí)地，一步一個(gè)腳印的穩健的走向成功。另外，也可以給大家一個(gè)新機會(huì )，重新定位每個(gè)企業(yè)的核心價(jià)值，集中優(yōu)勢，在機器視覺(jué)的產(chǎn)業(yè)鏈中找到自己合適的位置。

    8  您對機器視覺(jué)技術(shù)及應用未來(lái)發(fā)展趨勢有何看法？

    王亞鵬：目前機器視覺(jué)技術(shù)在中端的應用領(lǐng)域所占份額較大，所謂的中端應用領(lǐng)域是指技術(shù)難度和價(jià)格兩方面都是中等程度的應用。我認為未來(lái)機器視覺(jué)技術(shù)在高端和低端兩方面都會(huì )有較大發(fā)展，一方面隨著(zhù)機器視覺(jué)系統相關(guān)硬件性能的不斷提高和軟件算法的不斷創(chuàng )新，目前在高端應用領(lǐng)域里所遇到的難點(diǎn)和瓶頸將逐漸被攻克，技術(shù)復雜性更高、性能更高的機器視覺(jué)系統將會(huì )在不同的行業(yè)里大顯身手；另一方面隨著(zhù)機器視覺(jué)產(chǎn)品成本的逐漸下降和社會(huì )工業(yè)現代化程度的不斷提高，位于金字塔中下層的眾多企業(yè)都將能夠逐漸體驗到機器視覺(jué)技術(shù)帶給他們的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，這也正是機器視覺(jué)企業(yè)所追求的目標。

    丁辰龍：首先，中國的自動(dòng)化需要機器視覺(jué)，中國的設備制造業(yè)需要機器視覺(jué)，這是大的發(fā)展趨勢。其次，機器視覺(jué)會(huì )經(jīng)過(guò)一個(gè)調整期，從起步，飛躍，走向成熟。第三，目前機器視覺(jué)技術(shù)和應用最需要的是“術(shù)”，是大批了解機器視覺(jué)應用的技術(shù)開(kāi)發(fā)人員。今后，我們也必須要有自己的“技”，要在核心競爭力上有所提高，而不全是拿來(lái)主義。

    許  瑋：針對安全自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著(zhù)機器的復雜程度的提高、多樣化工作環(huán)境的出現、以及逐步提升的控制的靈活性要求，機器視覺(jué)技術(shù)（特別是安全相關(guān)）會(huì )在一些特殊領(lǐng)域或工作場(chǎng)合被廣泛應用。在未來(lái)，我們需要的是一個(gè)更安全的、更開(kāi)放的、更靈活的和更先進(jìn)的機器設備。目前常規的光電技術(shù)在某些場(chǎng)合并不能滿(mǎn)足我們的安全保護需求。而機器視覺(jué)技術(shù)恰恰可提供一個(gè)多樣化的解決方案。