什么是機器視覺?
機器視覺技術(shù)就是利用計算機模擬人類視覺的功能,從具體的實物進(jìn)行圖像的采集處理、計算、最終進(jìn)行實際檢測、控制和應(yīng)用。其檢測的準(zhǔn)確程度直接會影響產(chǎn)品最終的質(zhì)量優(yōu)劣。簡言之,機器視覺就是用機器代替人眼來做測量、檢測和判斷。機器視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產(chǎn)品(即圖像采集裝置)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。
機器視覺的特點
機器視覺系統(tǒng)的特點是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合,常用機器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中,用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高,用機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成,是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。
正是由于機器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息,而且易于自動處理,也易于同設(shè)計信息以及加工控制信息集成,因此,在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中,人們將機器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。在中國,這種應(yīng)用也在逐漸被認(rèn)知,且?guī)碜钪苯拥姆磻?yīng)就是國內(nèi)對于機器視覺的需求將越來越多。
機器視覺在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀
需求決定產(chǎn)品,只有滿足需求的產(chǎn)品才有生存的空間,這是不變的規(guī)律,機器視覺也是如此。
1、中國機器視覺未來發(fā)展主要表現(xiàn)為以下一些特性:
隨著產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展對機器視覺的需求將呈上升趨勢機器視覺發(fā)展空間較大的部分在半導(dǎo)體和電子行業(yè),而據(jù)我國相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全球集成電路產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇跡象明顯;與此同時,全球經(jīng)濟(jì)衰退使我國集成電路產(chǎn)業(yè)獲取了市場優(yōu)勢、成本優(yōu)勢、人才回流等優(yōu)勢;國家加大對集成電路產(chǎn)業(yè)這一戰(zhàn)略領(lǐng)域的規(guī)劃力度,“信息化帶動工業(yè)化”,走“新興工業(yè)化道路”為集成電路產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機遇,特別是高端產(chǎn)品和創(chuàng)新產(chǎn)品市場空間巨大,設(shè)計環(huán)節(jié)、國家戰(zhàn)略領(lǐng)域、3C應(yīng)用領(lǐng)域、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)類應(yīng)用領(lǐng)域成為集成電路產(chǎn)業(yè)未來幾年的重點投資領(lǐng)域。
中國已成為近年來世界半導(dǎo)體投資的熱點。在全國許多地區(qū),特別是長江三角洲地區(qū),都有新的IC制造線和封裝測試線投資興建,中國的半導(dǎo)體和電子市場已初具規(guī)模,而如此強大的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將需要高質(zhì)量的技術(shù)做后盾。同時他對于產(chǎn)品的高質(zhì)量、高集成度的要求將越來越高。恰巧,機器視覺將能幫助他們解決以上的問題,因此該行業(yè)將是機器視覺最好的用武之地。同時,對于機器視覺的需求將蒸蒸日上。
2、統(tǒng)一開放的標(biāo)準(zhǔn)是機器視覺發(fā)展的原動力
隨著中國自動化的逐漸開放,將帶領(lǐng)與其相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)也逐漸開放。因此,依靠封閉的技術(shù)難以促進(jìn)整個行業(yè)的發(fā)展,只有形成統(tǒng)一而開放的標(biāo)準(zhǔn)才能讓更多的廠商在相同的平臺上開發(fā)產(chǎn)品,這也是促進(jìn)中國機器視覺朝國際化水平發(fā)展的原動力。
3、基于嵌入式的產(chǎn)品將取代板卡式產(chǎn)品
從產(chǎn)品本身看,機器視覺會越來越趨于依靠PC技術(shù),并且與數(shù)據(jù)采集等其他控制和測量的集成會更緊密。且基于嵌入式的產(chǎn)品將逐漸取代板卡式產(chǎn)品,這是一個不斷增長的趨勢。主要原因是隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,尤其是其具備低功耗技術(shù)的特點得到人們的重視。另外,嵌入式操作系統(tǒng)絕大部分是以C語言為基礎(chǔ)的,因此使用C高級語言進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)是一項帶有基礎(chǔ)性的工作,使用高級語言的優(yōu)點是可以提高工作效率,縮短開發(fā)周期,更主要的是開發(fā)出的產(chǎn)品可靠性高、可維護(hù)性好、便于不斷完善和升級換代等。因此,嵌入式產(chǎn)品將會取代板卡式產(chǎn)品。
4、標(biāo)準(zhǔn)化、一體化解決方案也將是機器視覺的必經(jīng)之路
另外,由于機器視覺是自動化的一部分,沒有自動化就不會有機器視覺,機器視覺軟硬件產(chǎn)品正逐漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過程中不同階段的核心系統(tǒng),無論是用戶還是硬件供應(yīng)商都將機器視覺產(chǎn)品作為生產(chǎn)線上信息收集的工具,這就要求機器視覺產(chǎn)品大量采用“標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)”,直觀的說就是要隨著自動化的開放而逐漸開放,可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行二次開發(fā)。當(dāng)今,自動化企業(yè)正在倡導(dǎo)軟硬一體化解決方案,機器視覺的廠商在未來5-6年內(nèi)也應(yīng)該不單純是只提供產(chǎn)品的供應(yīng)商,而是逐漸向一體化解決方案的系統(tǒng)集成商邁進(jìn)。
在未來的幾年內(nèi),隨著中國加工制造業(yè)的發(fā)展,對于機器視覺的需求也逐漸增多;隨著機器視覺產(chǎn)品的增多,技術(shù)的提高,國內(nèi)機器視覺的應(yīng)用狀況將由初期的低端轉(zhuǎn)向高端。由于機器視覺的介入,自動化將朝著更智能、更快速的方向發(fā)展。另外,由于用戶的需求是多樣化的,且要求程度也不相同。那么,個性化方案和服務(wù)在競爭中將日益重要,即用特殊定制的產(chǎn)品來代替標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品也是機器視覺未來發(fā)展的一個取向。機器視覺的應(yīng)用也將進(jìn)一步促進(jìn)自動化技術(shù)向智能化發(fā)展。