文︱朵啦

圖︱現(xiàn)場拍攝、Baumer堡盟

人工智能已經(jīng)成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力,正在對世界經(jīng)濟(jì)、社會進(jìn)步和人類生活產(chǎn)生廣泛的影響,機(jī)器視覺在產(chǎn)業(yè)和消費升級的大潮中將發(fā)揮重要的作用。從機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CMVU)的預(yù)測看,2020年至2022年,中國機(jī)器視覺市場規(guī)模將從108億元增長至162億元人民幣,年均復(fù)合增長率達(dá)22．5%。而隨著新基建的推出和5G等新技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器視覺在國內(nèi)將釋放巨大的市場潛力。

近日,中國機(jī)器視覺展(VisionChina)在北京國際會展中心舉行。大會以“機(jī)器視覺引領(lǐng)智能制作高質(zhì)量開展”為主題,聚集機(jī)器視覺技術(shù)在智能制作范疇的創(chuàng)新與開展,為機(jī)器視覺企業(yè)和客戶提供討論技術(shù)創(chuàng)新和學(xué)術(shù)交流的前沿渠道,有力推進(jìn)職業(yè)開展。在展會現(xiàn)場,Baumer堡盟電子(上海)有限公司產(chǎn)品市場經(jīng)理陳田與探索科技(TechSugar)就機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展情況、未來趨勢以及對中國市場的看法等問題進(jìn)行探討。

機(jī)器視覺是行業(yè)數(shù)字化的抓手

“視覺”是人類感知世界的重要信息來源,而機(jī)器視覺是通過計算機(jī)來模擬人類的視覺功能,讓計算機(jī)獲得相關(guān)的細(xì)節(jié)信息并且加以理解的技術(shù)。機(jī)器視覺有成本低、運用廣泛、準(zhǔn)確度高以及能夠很好適應(yīng)比較差的環(huán)境等特點,已服務(wù)工業(yè)30余年,目前基于大量數(shù)據(jù)集的物體檢測、分割和識別,在智能家居、安防、工業(yè)檢測等領(lǐng)域做出了突出的貢獻(xiàn)。

近年隨著應(yīng)用場合對圖像細(xì)節(jié)精度和處理速度要求提高,萬兆網(wǎng)接口的工業(yè)相機(jī)接棒千兆網(wǎng)接口相機(jī),投入應(yīng)用當(dāng)中。依托多年機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域的深耕與積累,堡盟推出行業(yè)內(nèi)技術(shù)水平領(lǐng)先的工業(yè)相機(jī):LX系列萬兆網(wǎng)接口相機(jī),提供從60萬像素至6500萬像素一系列產(chǎn)品解決方案。據(jù)堡盟介紹,系統(tǒng)在使用同一款芯片的XT系列60萬像素的相機(jī),最高幀率達(dá)到1578幀。

伴隨著半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入新一輪景氣周期,現(xiàn)如今軟件設(shè)計公司如雨后春筍,其中涉及的深度學(xué)習(xí)以及算法的研究與開發(fā)都離不開硬件的支持。陳田介紹,堡盟推出一款集成JPEG圖像壓縮技術(shù)的LXT相機(jī),以此減輕其他硬件以及軟件的負(fù)擔(dān),“通過使用堡盟壓縮部位相機(jī),圖片的大小可以得到有效降低,從而降低了 PC存儲的難度以及對系統(tǒng)本身性能的要求,這也是我們獨特優(yōu)勢的一款相機(jī)。”

圖:中國機(jī)器視覺展(VisionChina)現(xiàn)場的堡盟電子(上海)展出產(chǎn)品

結(jié)合時下流行的深度學(xué)習(xí)、人工智能的邊緣計算等等,堡盟近期開發(fā)出一款軟硬一體的AI相機(jī)——AX系列AI智能相機(jī)。AX智能相機(jī)采用英偉達(dá)處理器,使用在人工智能領(lǐng)域的特殊算法,構(gòu)成緊湊型的視覺系統(tǒng)。陳田補(bǔ)充到,此款相機(jī)在進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的算法開發(fā),以及邊緣計算的開發(fā)等過程中,不需要使用其他額外的軟硬件,這有效地降低了系統(tǒng)成本。此外,當(dāng)這款智能相機(jī)部署到VR和邊緣計算的應(yīng)用場景時,其所有運算結(jié)果均可與云端、物聯(lián)網(wǎng)中心進(jìn)行聯(lián)通,直接快速、高效地輸出可執(zhí)行的結(jié)果,而不需要進(jìn)行額外的圖像處理。

未來機(jī)器有算力、能思考,視野無邊

在中國(北京)機(jī)器視覺展覽會首日的論壇上,中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院張暉博士帶來《機(jī)器視覺的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)趨勢》演講,演講提到:“機(jī)器視覺集‘光’‘機(jī)’‘電’‘算’‘軟’為一體,尤其算法是靈魂�！比缃�,作為機(jī)器感知能力的基石,機(jī)器視覺與自然語言處理、邊緣算力、其他智能終端傳感器結(jié)合,助力千行百業(yè)。

圖:堡盟工業(yè)相機(jī)/圖像處理系列

陳田認(rèn)為,機(jī)器智能亟需更高的數(shù)據(jù)質(zhì)量,提高其視覺系統(tǒng)的感知和理解能力將成為趨勢。民用行業(yè)如智慧的監(jiān)測、自動售貨機(jī)等,需要人臉識技術(shù)的支持,背后便是相機(jī)的架構(gòu)搭配智能算法的結(jié)合。堡盟提出相機(jī)緊湊型、一體化的概念,正是借力AI在深度學(xué)習(xí)中的優(yōu)勢,構(gòu)建體積更小、更靈活的視覺系統(tǒng)。

另外,陳田表示,單一算法無法解決在工業(yè)領(lǐng)域電子零部件微小而繁多的瑕疵檢測工作,機(jī)器視覺引入深度學(xué)習(xí)人工智能,可以通過在生產(chǎn)過程中自動判斷瑕疵類別從而解決問題。他舉例,在制藥行業(yè)等應(yīng)用場景中,產(chǎn)品追溯工程浩大,機(jī)器視覺的AR相機(jī)可使追溯更加地智能化,節(jié)省時間與人力成本。

對于未來機(jī)器視覺的發(fā)展趨勢,陳田認(rèn)為,伴隨著國際智能制造戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn),機(jī)器視覺會在將來的市場持續(xù)熱度,并且因新技術(shù)的加入而實現(xiàn)技術(shù)升級。具體如下:

更高速。隨著應(yīng)用場景的方案完善,產(chǎn)能隨之增加,視覺判斷速度要求會提高,高速便成了機(jī)器視覺技術(shù)的競爭重點。

與智能工廠、工業(yè)4．0結(jié)合。現(xiàn)階段千兆網(wǎng)到萬兆網(wǎng)的升級,相機(jī)除了需要在技術(shù)方面提高帶寬,更需要了解高速的應(yīng)用場景。另一方面,無人工廠離不開機(jī)器視覺,在工業(yè)4．0的推進(jìn)過程中,25倍和40倍相機(jī)的誕生將以網(wǎng)絡(luò)形式接入物聯(lián)網(wǎng)。

從二維轉(zhuǎn)向三維以及多維。隨著技術(shù)向更高速、更大帶寬的方向發(fā)展以及各應(yīng)用的深入,3D相機(jī)將發(fā)揮重要作用,伴隨而來的是更高精度以及更快反應(yīng)時間的技術(shù)挑戰(zhàn)。如前沿技術(shù)帶來的一些新領(lǐng)域,無人機(jī)、服務(wù)器人等都在促進(jìn)這一技術(shù)轉(zhuǎn)變。

特殊材料的檢測。特殊材料例如塑料、透明薄膜上的劃痕檢測,是未來機(jī)器視覺技術(shù)攻克的方向之一。

特殊的應(yīng)用場景,需構(gòu)建多領(lǐng)域知識庫。除了在工業(yè)領(lǐng)域機(jī)器視覺的應(yīng)用比較成熟之外,在一些非工業(yè)領(lǐng)域機(jī)器視覺的優(yōu)勢同樣非常明顯,尚存較大發(fā)展運用的空間,如今市面上也已有初步引入的案例,細(xì)分新行業(yè)如森林防火、飛機(jī)跑道異物檢測等。未來還將會有智慧水利、智慧油田、智慧網(wǎng)點、智慧制造、全息社區(qū)等更多的應(yīng)用場景落地。

中國機(jī)器視覺市場的變化

在國際市場上,機(jī)器視覺發(fā)展已是歷久彌新、應(yīng)用廣泛,中國機(jī)器視覺市場正在需求驅(qū)動下經(jīng)歷黃金時代。據(jù)全球市場研究機(jī)構(gòu)CB Insights數(shù)據(jù)顯示,中國是繼美國、日本之后的第三大機(jī)器視覺領(lǐng)域應(yīng)用市場。中國機(jī)器視覺行業(yè)規(guī)模預(yù)計在2023年達(dá)到197億元,平均年復(fù)合增長率達(dá)13．63%。堡盟認(rèn)為,近年中國本土的品牌崛起,給國外企業(yè)帶來了一定的競爭壓力。陳田表示,為適應(yīng)快速變化的中國市場,堡盟正積極做出應(yīng)對策略:促進(jìn)產(chǎn)品優(yōu)化與迭代,切實解決產(chǎn)業(yè)中的實際問題;另外,針對國產(chǎn)價格優(yōu)勢明顯、靈活性較高,客戶支持以及響應(yīng)比較快等競爭優(yōu)勢,堡盟將在用戶服務(wù)方面進(jìn)行優(yōu)化,滿足客戶的技術(shù)需求,并且適當(dāng)在價格方面進(jìn)行調(diào)整。

如今,5G應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中逐漸鋪開落地,未來的工業(yè)4．0所使用到的的無線傳輸也將借力5G,以滿足在速度與帶寬方面的更高要求。陳田表示,目前中國多數(shù)機(jī)器視覺設(shè)備研發(fā)商尚處于產(chǎn)品開發(fā)期,包括工業(yè)、制造業(yè)、物流等領(lǐng)域在內(nèi)的未來領(lǐng)域還存在很大的探索空間。對此,堡盟也會結(jié)合5G技術(shù),積極開發(fā)機(jī)器視覺領(lǐng)域,使中國市場的更多客戶意識到自身需求,并及時獲得高質(zhì)量技術(shù)支持。