機器視覺(jué),即采用機器代替人眼來(lái)做測量和判斷。在工業(yè)生產(chǎn)中采用機器視覺(jué)有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量控制,提高生產(chǎn)效率。據國際權威統計資料顯示,2007年全球機器視覺(jué)市場(chǎng)總量約為90億美元,并且以每年10.9%左右的速度迅速增長(cháng),到2012年將超過(guò)150億美元。
隨著(zhù)全球制造中心向中國轉移,中國機器視覺(jué)市場(chǎng)正在繼北美、歐洲和日本之后,成為國際機器視覺(jué)廠(chǎng)商的重要目標市場(chǎng)?,F在進(jìn)入中國的國際機器視覺(jué)品牌已有100多家,中國自己的機器視覺(jué)品牌也超過(guò)60家,機器視覺(jué)產(chǎn)品代理商超過(guò)200家,專(zhuān)業(yè)的機器視覺(jué)系統集成商超過(guò)50家,涵蓋從光源、工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭、圖像采集卡以及智能相機等所有機器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品。中國機器視覺(jué)市場(chǎng)的用戶(hù)主要涉及半導體、電子、汽車(chē)、造幣、包裝等發(fā)展勢頭迅猛的領(lǐng)域。
此次本刊特約凌華科技(中國)有限公司量測與自動(dòng)化事業(yè)處資深產(chǎn)品經(jīng)理丁辰龍、中國大恒(集團)有限公司北京圖像視覺(jué)技術(shù)分公司視覺(jué)算法部經(jīng)理杜戊、皮爾磁自動(dòng)化有限公司高級產(chǎn)品經(jīng)理黃之炯共同探討機器視覺(jué)在技術(shù)、市場(chǎng)方面的發(fā)展情況。
當前機器視覺(jué)技術(shù)的最新發(fā)展情況
隨著(zhù)市場(chǎng)的廣闊發(fā)展,機器視覺(jué)技術(shù)發(fā)展迅猛,產(chǎn)品也日新月異,不斷升級。
為了適應機器視覺(jué)的產(chǎn)業(yè)趨勢,凌華最新推出了一系列的新產(chǎn)品,例如,和TELI以及Sentech合作,推出通用數字接口的采像模塊,例如USB2.0 IEEE1394 A/B GIGAE接口的黑白或者彩色的采像模塊;配合緊湊型的控制器,可以讓原有的PLCBase的工程師在原有熟悉的平臺上開(kāi)發(fā)整合視覺(jué)檢測的自動(dòng)化應用;對于原來(lái)采用模擬相機的客戶(hù),也提供了多種多樣的數字化轉型方案;控制器也越來(lái)越多地采用分布式控制,以達到靈活性控制和小型化的目的。而在圖像采集卡的新產(chǎn)品上,推出了支持680MB/S數據傳輸速率的CameraLink Full接口的圖像采集卡,也推出了支持最新cameralink 1.2(Pocl)協(xié)議的圖像采集卡,同時(shí)針對最新的PCI Express總線(xiàn)推出了一系列的圖像采集卡。
最近皮爾磁推出了最新的基于視覺(jué)技術(shù)的新產(chǎn)品:SafetyEYESafetyEYE是一款機器視覺(jué)類(lèi)的產(chǎn)品。它是世界上第一款安全照相系統,可實(shí)現對三維區域的完美控制與監視。由三部分組成:傳感器單元、分析儀和可編程安全控制系統。
SafetyEYE有如下特點(diǎn):只需要使用一個(gè)SafetyEYE系統,可以取消現場(chǎng)的全部或大部分的機械柵欄、安全門(mén)、安全光幕/光柵、掃描儀和安全地毯等,一個(gè)系統實(shí)現所有的保護、控制和監測的功能。SafetyEYE同時(shí)也可以執行標準的控制功能,并且同時(shí)監測多個(gè)獨立的區域,最大限度地減少了元器件的數量,降低了成本。它能夠直接連接到總線(xiàn)系統如SafetyBUS p甚至是將來(lái)的SafetyNET p,更好地節約了原材料和安裝的時(shí)間。SafetyEYE以鳥(niǎo)瞰的方式對區域進(jìn)行保護,實(shí)現了人和機器的和諧共存。SafetyEYE的警告和危險區域的設置是在PC機上通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現的,因此具有更加廣泛的適應性。
大恒圖像公司針對印刷行業(yè)對印刷質(zhì)量要求的逐步提高,行業(yè)本身特點(diǎn),研發(fā)了一套印刷質(zhì)量檢測系統,現在已在印刷企業(yè)廣泛應用。該系統主要完成印刷品質(zhì)量的檢測,大大節省了企業(yè)成本。系統檢測速度可以達到600m/分鐘,完全滿(mǎn)足各個(gè)場(chǎng)合的需求;提供了檢測快捷的建模方式,使客戶(hù)在一分鐘內就可以檢測一種新產(chǎn)品;檢測缺陷種類(lèi)完善,可以檢測漏印、污點(diǎn)、色差、刀絲、刮傷、套印、凹凸、盲文、裁切、燙金、鐳射等缺陷。為了配套印刷行業(yè)發(fā)展,公司還專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了數張計數系統,代替現有的稱(chēng)重系統來(lái)輔助后續裝箱工作,保證每箱產(chǎn)品張數一樣,為印刷企業(yè)節約了大量成本。這些新推出的系統和公司已有的號碼識別、號碼質(zhì)量檢測、條碼檢測系統配合在一起,逐步完成對印刷行業(yè)各個(gè)環(huán)節的質(zhì)量控制,使印刷行業(yè)的自動(dòng)化程度提高到一個(gè)新的臺階。
逐漸走向成熟的機器視覺(jué)市場(chǎng)
經(jīng)過(guò)長(cháng)期的市場(chǎng)開(kāi)拓和培育,越來(lái)越多的廠(chǎng)商認識到機器視覺(jué)對提升產(chǎn)品品質(zhì)的重要作用,在各行各業(yè)也有越來(lái)越多的客戶(hù)開(kāi)始尋求視覺(jué)的解決方案。那么現今中國用戶(hù)目前對機器視覺(jué)產(chǎn)品的認識程度如何?
凌華科技(中國)有限公司量測與自動(dòng)化事業(yè)處資深產(chǎn)品經(jīng)理丁辰龍
丁辰龍:目前隨著(zhù)視覺(jué)檢測在自動(dòng)化領(lǐng)域越來(lái)越廣泛的應用,越來(lái)越多的客戶(hù)開(kāi)始認識到機器視覺(jué)的重要性,對其組件也越來(lái)越熟悉,只是目前大多數自動(dòng)化工程師在處理高速運動(dòng)過(guò)程中配合影像采集的時(shí)候都會(huì )遇到一些難點(diǎn),在系統集成和軟件工程方面也還需要進(jìn)一步的提高。
中國大恒(集團)有限公司北京圖像視覺(jué)技術(shù)分公司視覺(jué)算法部經(jīng)理杜戊
杜戊:現在對機器視覺(jué)的認識存在著(zhù)很大的行業(yè)差異性和地區差異性?,F在電子/半導體行業(yè)對機器視覺(jué)技術(shù)的應用和認識非常熟悉,主要是由于這個(gè)行業(yè)主要是外資或是合資企業(yè),對于國外技術(shù)發(fā)展關(guān)注比較多,而國內有的行業(yè)甚至還不知道視覺(jué)技術(shù)能幫助他們解決目前所面臨的問(wèn)題。珠江三角洲/長(cháng)江三角洲和環(huán)渤海地區可以說(shuō)是目前國內對視覺(jué)技術(shù)應用和認識比較深刻的地區,而我國的西部地區對視覺(jué)的認識就相對比較滯后。
如何更好的推動(dòng)視覺(jué)技術(shù)在其他行業(yè)和地區的快速發(fā)展是擺在所有視覺(jué)產(chǎn)品廠(chǎng)家面前的一個(gè)課題。哪些行業(yè)是未來(lái)機器視覺(jué)產(chǎn)品應用的最廣闊市場(chǎng)?
皮爾磁自動(dòng)化有限公司高級產(chǎn)品經(jīng)理黃之炯
黃之炯:在現代自動(dòng)化的生產(chǎn)工程中,機器視覺(jué)系統廣泛地用于工況監視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。這些應用被逐漸認知,直接體現在對機器視覺(jué)需求的提升。中國的半導體和電子市場(chǎng)已經(jīng)初具規模,這樣強大的半導體產(chǎn)業(yè)需要更高質(zhì)量的技術(shù)做后盾,同時(shí)也對產(chǎn)品的質(zhì)量和集成度提出了更高的要求,恰巧機器視覺(jué)能夠幫助他們解決以上的問(wèn)題,因此半導體行業(yè)將是及其視覺(jué)最好的用武之地。另外機器視覺(jué)在電子、計算機配件、消費品、食品、汽車(chē)、冶金、包裝、制藥等行業(yè)也有著(zhù)非常廣泛的應用前景。
機器視覺(jué)技術(shù)及應用未來(lái)發(fā)展趨勢
走向成熟的技術(shù)驅動(dòng)了用戶(hù)的需求,驅動(dòng)了市場(chǎng)的高速發(fā)展和走向成熟。那么未來(lái)機器視覺(jué)技術(shù)和市場(chǎng)將走向何方呢?
丁辰龍:機器視覺(jué)的發(fā)展趨勢是:彩色,模塊化,小型化,數字化,智能識別和檢測,3D定位和測量。整個(gè)工業(yè)應用在向復雜的,高分辨率,高精度,高速的應用延伸和拓展。
黃之炯:在機器視覺(jué)賴(lài)以普及和發(fā)展的因素有很多,有技術(shù)層面的也有商業(yè)層面的,但是起決定性作用的是制造業(yè)的需求。制造業(yè)的發(fā)展提升了對機器視覺(jué)的需求,也決定了機器視覺(jué)將由過(guò)去單純的采集、分析、傳遞數據、判斷動(dòng)作,逐漸朝著(zhù)開(kāi)放性的方向發(fā)展,機器視覺(jué)將與自動(dòng)化進(jìn)一步的融合。機器視覺(jué)未來(lái)的發(fā)展趨勢主要表現為以下幾點(diǎn):隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,對機器視覺(jué)的需求呈現不斷上升的趨勢。統一開(kāi)放的標準是機器視覺(jué)發(fā)展的原動(dòng)力。標準化和一體化的解決方案將使機器視覺(jué)發(fā)展的必經(jīng)之路?;谇度胧降漠a(chǎn)品將取代板卡式的產(chǎn)品。另外,由于用戶(hù)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(lái)代替標準化的產(chǎn)品也是機器視覺(jué)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)取向。
杜戊:由于制造業(yè)對機器視覺(jué)需求的提升決定了機器視覺(jué)將逐漸朝著(zhù)集成化、智能化的方向發(fā)展,這一趨勢也預示著(zhù)機器視覺(jué)將與自動(dòng)化更進(jìn)一步的融合。未來(lái),中國機器視覺(jué)發(fā)展主要表現為以下一些特性:立足于特定行業(yè),爭取為行業(yè)提供整套服務(wù)。從單純檢測逐步發(fā)展到一體化解決方案。由于機器視覺(jué)是自動(dòng)化的一部分,沒(méi)有自動(dòng)化就不會(huì )有機器視覺(jué),機器視覺(jué)軟硬件產(chǎn)品正逐漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過(guò)程中不同階段的核心系統,無(wú)論是用戶(hù)還是硬件供應商都將機器視覺(jué)產(chǎn)品作為生產(chǎn)線(xiàn)上信息收集的工具。隨著(zhù)信息化,網(wǎng)絡(luò )化和人工智能的發(fā)展,機器視覺(jué)技術(shù)將在自動(dòng)化進(jìn)程中起到重要的作用。當今,自動(dòng)化企業(yè)正在倡導軟硬一體化解決方案,機器視覺(jué)的廠(chǎng)商在未來(lái)5-6年內也應該不單純是只提供產(chǎn)品的供應商,而是逐漸向一體化解決方案的系統集成商邁進(jìn)。同時(shí)機器視覺(jué)的應用也將進(jìn)一步促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)向智能化發(fā)展。