機(jī)器視覺(jué)推動(dòng)第四次工業(yè)革命，成為低浪費(fèi)、高效率工業(yè)的代言人

    機(jī)器視覺(jué)使人工智能應(yīng)用更加廣泛且更有效。在機(jī)器學(xué)習(xí)中，它為消費(fèi)者和商業(yè)應(yīng)用的硬件提供了前所未有的觀察和解釋環(huán)境的能力。在工業(yè)環(huán)境中，這些技術(shù)，加上自動(dòng)化和高速網(wǎng)絡(luò)，共同構(gòu)成了一場(chǎng)全新工業(yè)革命：工業(yè)4.0。它們成為低浪費(fèi)、高效率工業(yè)活動(dòng)的全新代言人。

    機(jī)器視覺(jué)是用機(jī)器代替人的眼睛，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、判斷、測(cè)量或檢測(cè)，主要應(yīng)用機(jī)器來(lái)模擬人的視覺(jué)功能。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)包括對(duì)目標(biāo)對(duì)象的圖形獲取技術(shù)、對(duì)圖像信息的處理技術(shù)、對(duì)目標(biāo)的測(cè)量技術(shù)、對(duì)目標(biāo)的識(shí)別技術(shù)等。

    機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)主要有視覺(jué)感知單元、圖像信息處理與識(shí)別單元、結(jié)果顯示單元、視覺(jué)系統(tǒng)控制單元等組成。視覺(jué)感知單元的任務(wù)是獲取被測(cè)目標(biāo)對(duì)象的圖像信息，并負(fù)責(zé)傳輸給圖像信息處理單元。圖像信息處理單元在接收到信息之后，經(jīng)過(guò)對(duì)圖像信息的各種運(yùn)算處理，從中提取有關(guān)特征，以達(dá)到對(duì)目標(biāo)的測(cè)量、識(shí)別和判定，最后將結(jié)果提供給視覺(jué)系統(tǒng)控制單元。視覺(jué)系統(tǒng)控制單元根據(jù)判別結(jié)果控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備，實(shí)行對(duì)目標(biāo)對(duì)象的操作。

    現(xiàn)在，機(jī)器視覺(jué)已經(jīng)嶄露頭角，世界各地的公司都在探索機(jī)器視覺(jué)帶來(lái)的好處。機(jī)器視覺(jué)正在影響制造、鉆井和采礦、貨運(yùn)和供應(yīng)鏈管理，質(zhì)量保證，材料處理，安全以及各種其他垂直領(lǐng)域。機(jī)器視覺(jué)不久將無(wú)處不在，為工業(yè)世界的物聯(lián)網(wǎng)增添了一道關(guān)鍵的智能層。

什么是機(jī)器視覺(jué)

    機(jī)器視覺(jué)是一套能讓機(jī)器更好地感知周?chē)h(huán)境的技術(shù)。它有助于基于這種意識(shí)的高階圖像識(shí)別和決策。為了利用機(jī)器視覺(jué)，工業(yè)設(shè)備使用高保真攝像機(jī)捕捉環(huán)境或工件的數(shù)字圖像。這些圖像可以在自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛(AGV)或機(jī)器人檢測(cè)站拍攝取得。在此基礎(chǔ)上，機(jī)器視覺(jué)使用極其復(fù)雜的模式識(shí)別算法來(lái)判斷物體的位置、身份或狀態(tài)。

獲得適當(dāng)?shù)墓庹帐谦@得正確機(jī)器視覺(jué)的關(guān)鍵因素。

    在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中，有幾種常見(jiàn)的光源，包括LED、石英鹵素、金屬鹵素、氙氣和傳統(tǒng)熒光燈。如果條形碼或工件的一部分被陰影遮擋，則識(shí)別讀數(shù)可能會(huì)在沒(méi)有錯(cuò)誤的情況下傳遞錯(cuò)誤。機(jī)器視覺(jué)結(jié)合了復(fù)雜的硬件和軟件，使機(jī)器能夠以新的有益的方式觀察外界變化并做出反應(yīng)。

機(jī)器視覺(jué)如何支持企業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

    工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)設(shè)備的普及標(biāo)志著技術(shù)進(jìn)步的重要時(shí)刻。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為企業(yè)提供了前所未有的從上到下的業(yè)務(wù)可見(jiàn)性。網(wǎng)絡(luò)傳感器和基于云的企業(yè)資源規(guī)劃中心，提供本地和遠(yuǎn)程資產(chǎn)以及業(yè)務(wù)合作伙伴之間的雙向數(shù)據(jù)移動(dòng)性。通過(guò)合適的物聯(lián)網(wǎng)硬件和軟件，可以產(chǎn)生有價(jià)值的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。

    物聯(lián)網(wǎng)代表了無(wú)處不在的計(jì)算。機(jī)器視覺(jué)與這些有什么關(guān)系呢?機(jī)器視覺(jué)使現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)更加強(qiáng)大，能夠更好地交付價(jià)值和效率。我們可以期待它創(chuàng)造一些全新的機(jī)會(huì)。

使得傳感器更有用

    機(jī)器視覺(jué)使物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器更加強(qiáng)大和有用。傳感器提供的不只是原始數(shù)據(jù)，而是可用于決策或進(jìn)一步自動(dòng)化的解釋和抽象預(yù)測(cè)。

降低帶寬需求

    機(jī)器視覺(jué)有助于降低大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的帶寬要求。與在數(shù)據(jù)源上捕獲圖像和數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行分析相比，機(jī)器視覺(jué)通常能夠在數(shù)據(jù)源上直接進(jìn)行研究。現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，但有了機(jī)器視覺(jué)和邊緣計(jì)算，其中很多數(shù)據(jù)可以直接產(chǎn)生可操作的見(jiàn)解，而不需要傳輸?shù)狡渌恢谩?/span>

支持物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化解決方案

    機(jī)器視覺(jué)補(bǔ)充了物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。機(jī)器人檢測(cè)站的工作速度比人力員工更快、更準(zhǔn)確，當(dāng)檢測(cè)到缺陷和異常時(shí)，它們可以立即為決策者提供相關(guān)數(shù)據(jù)。

提高安全性和實(shí)用性

    用機(jī)器視覺(jué)構(gòu)建的導(dǎo)航系統(tǒng)賦予機(jī)器人和合作機(jī)器人更大的自主權(quán)和搜索能力，幫助它們更快、更安全地與人類(lèi)工人一起工作。在倉(cāng)庫(kù)和其他出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)較高的環(huán)境中，機(jī)器視覺(jué)可以幫助揀貨機(jī)器人提高響應(yīng)時(shí)間，并減少執(zhí)行過(guò)程中的損失或缺陷。

流程更加順暢

    市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求公司在運(yùn)作時(shí)盡量少的浪費(fèi)時(shí)間、材料和勞動(dòng)力。機(jī)器視覺(jué)能夠使無(wú)人機(jī)、物料搬運(yùn)設(shè)備、無(wú)人駕駛車(chē)輛和托盤(pán)卡車(chē)在整個(gè)生產(chǎn)線(或檢測(cè)點(diǎn))中，更好地與自動(dòng)化的其余部分交換詳細(xì)和有價(jià)值的數(shù)據(jù)。在工廠環(huán)境中，這意味著機(jī)器之間以及和人工協(xié)同工作時(shí)更和諧順暢，瓶頸、過(guò)載和其他干擾更少。

企業(yè)如何應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)

    當(dāng)你思考一個(gè)典型的工業(yè)流程所涉及的每一個(gè)步驟時(shí)，就不難發(fā)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)在哪些方面可以改善操作。

    例如：為了制造一個(gè)單獨(dú)的汽車(chē)部件，人類(lèi)和機(jī)器要合作采購(gòu)原材料，評(píng)估它們的質(zhì)量，將它們運(yùn)送到工廠進(jìn)行加工，并在每個(gè)制造階段將階段成品運(yùn)送到對(duì)應(yīng)工位。最終，他們看到它成功地通過(guò)了質(zhì)檢過(guò)程，然后再次走出大門(mén)，最后一段物流旅程等待著它。稍后，零售商或最終用戶(hù)將收到它。

無(wú)論這個(gè)產(chǎn)品是處于靜止?fàn)顟B(tài)，運(yùn)輸中，還是尚未組裝，機(jī)器視覺(jué)都提供了一種自動(dòng)處理它的方法。它提高了每個(gè)部門(mén)的效率，如裝配，并保持更高和更一致的質(zhì)量水平。

    在現(xiàn)實(shí)世界中，許多公司已經(jīng)在他們的工作流程中加入了機(jī)器視覺(jué)。有些應(yīng)用非常簡(jiǎn)單，比如在倉(cāng)庫(kù)地板上放一條線，讓無(wú)人駕駛車(chē)輛安全地跟隨。其他機(jī)器視覺(jué)工具甚至更復(fù)雜，盡管即使是最簡(jiǎn)單的例子也可能改變游戲規(guī)則。

    工業(yè)世界中一些最令人興奮的機(jī)器視覺(jué)例子涉及到曾經(jīng)被認(rèn)為很難或不可能交給機(jī)器人的任務(wù)。正如前面提到的，從倉(cāng)庫(kù)挑選東西本身就是一個(gè)有風(fēng)險(xiǎn)的過(guò)程。執(zhí)行中的錯(cuò)誤會(huì)使商譽(yù)和客戶(hù)蒙受損失。

    考慮到產(chǎn)品損壞、物品位置和SKU的微小變化是這一領(lǐng)域的一些最大的錯(cuò)誤來(lái)源，經(jīng)過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的揀貨機(jī)器人開(kāi)始上崗。目前已經(jīng)有許多自動(dòng)揀貨機(jī)器人可供使用，它們可以安全導(dǎo)航，檢查箱子中的零件和產(chǎn)品，使用機(jī)械臂進(jìn)行正確的揀貨，并將揀貨運(yùn)送到裝卸區(qū)或包裝區(qū)。最終，這意味著公司運(yùn)送損壞的貨物或看起來(lái)與客戶(hù)訂購(gòu)的貨物相似但不完全匹配的不正確的庫(kù)存單位的風(fēng)險(xiǎn)要小得多。

自動(dòng)化質(zhì)量保證和檢查迅速普及

    在一些現(xiàn)代制造業(yè)環(huán)境中，它可以幫助企業(yè)自動(dòng)化并提升質(zhì)檢效率，許多質(zhì)檢機(jī)器人。

    到2025年，工業(yè)協(xié)作機(jī)器人(Cobots)可能會(huì)在所有機(jī)器人銷(xiāo)售中占據(jù)34%的份額。這在很大程度上是通過(guò)機(jī)器視覺(jué)的改進(jìn)，消除了現(xiàn)代工業(yè)中的低效、不準(zhǔn)確和浪費(fèi)。

    預(yù)計(jì)機(jī)器視覺(jué)在未來(lái)幾年將繼續(xù)發(fā)展，并進(jìn)一步為工業(yè)4.0(第四次工業(yè)革命)做出貢獻(xiàn)。機(jī)器視覺(jué)能力將導(dǎo)致企業(yè)更廣泛地采用物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺(jué)，并成為企業(yè)利用數(shù)字智能的新方法。

    隨著機(jī)器傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)得到發(fā)展，并且日臻成熟，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)在信息化發(fā)展的道路上不可或缺的核心技術(shù)。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)被應(yīng)用到了食品、制藥、化工、建材、電子制造、包裝以及汽車(chē)制造等各種行業(yè)，對(duì)提升傳統(tǒng)制造和傳統(tǒng)裝備的技術(shù)水平，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，提高企業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理水平發(fā)揮著原來(lái)越重要的作用。

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