机器视觉的崛起源于工业自动化生产日益增长的技术需求,全球制造业向中国转移后,中国机器视觉产业迎来了奋起直追的历史契机。近十年来,从相机、采集卡、光源、镜头到图像处理软件,数十家机器视觉核心器件的国内研发制造厂商陆续涌现,中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一,但本土厂商的整体市场地位仍然落后于外资厂商。
GGII研究所数据显示,2015年中国机器视觉市场规模61.2亿元,同比增速为28.57%,增速位居全球首位,国外调研机构Markets and Markets预计到2020年全球市场规模将达到125亿美元,我国国内市场规模将达到152亿元。虽然市场空间广阔,但在机器视觉底层核心零部件生产目前主要还是以国外品牌为主,外资厂商仍然占据机器视觉市场主导地位
目前,工业领域是机器视觉应用中比重最大的领域。机器视觉系统与智能制造如影随形,在智能制造及工业自动化生产领域,机器视觉技术主要应用于三大方向:检测与测量、引导与定位、识别与分析。除此以外,机器视觉技术还在安防和智能交通、医疗、无人机与无人驾驶、仓储物流、农业生产等领域取得了一定的发展,应用前景广阔。
机器视觉成为科学前沿,主要受三方面因素促进:第一,工业生产线上人眼在精准度、效率方面已不能满足产业升级的要求,对于不可观测物体、高精度产品,只能依靠机器视觉。人工成本上升、用工荒等原因也在倒逼机器人工业的发展。第二,人工智能、无人驾驶等消费需求端对机器视觉技术要求更加苛刻,算法更加冗长多变,运用在工业生产线上的已有技术不能满足。这个因素也是当今机器视觉的最大推力。第三,工业4.0、智能制造等政策环境将机器视觉注入国家战略的核心部分。
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。
纵观目前工业生产中应用到的视觉技术大致可分为两类:质量控制和辅助生产。其中质量控制就是代替人工对产品的尺寸、外观等进行检测,识别出不良品,此类设备在国内外自动化生产线已有广泛使用。辅助生产指的是利用视觉技术给机器人提供动作执行依据,目前广泛应用的是基于单目视觉的二维定位技术。
我国工业机器人市场发展潜力巨大,正处于工业机器人的发展拐点,市场潜力巨大,据IFR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。