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         机器视觉,如今对于中国制造业来说,已经不是一个陌生的名词。众所周知,早在10多年前,机器视觉就被引入中国,但是在很长的一段时间里,其产品和技术一直难以普及。伴随着中国制造业的蓬勃发展,机器视觉产业在中国市场度过了发展的最初时期,经过一段时间的推广,机器视觉已逐渐为广大客户所熟知,而且应用范围也开始扩大。大规模的应用领域由最初的电子、制药等行业,逐步扩展到包装、汽车等领域,并且在交通、印刷等行业也有许多的应用。

  一方面,全球化竞争加剧以及中国人力成本、原材料成本的上涨,使得中国制造业正面临着种种挑战。为了在世界市场中进行竞争,制造业不能一直依赖于廉价劳动力,必须实现高效率、高生产率以及高质量,要想实现这样的目标,中国制造业必须不断地改进检测方法和检测手段,使产品在质量和精度上一个新的台阶,而这也正是机器视觉产品的发展机遇。

   另一方面,虽然中国机器视觉增幅远高于中国整体自动化市场的增长速度,但中国机器视觉市场仍处于起步阶段。机器视觉产品目前已经开始在多个行业实现了应用,但是占比仍然不高。随着中国配套基础建设的完善,技术、资金的积累,各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能需求将广泛出现。前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国机器视觉产业发展前景与投资预测分析报告》认为,未来几年我国机器视觉行业市场规模将继续保持稳定增长,预计2016年达到近38亿元。

  基于此,目前中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一,应用范围几乎涵盖国民经济的各个行业,机器视觉正迎来“新时代”。

  便捷与灵活满足需求将是竞争关键

  目前,机器视觉正由过去单纯的采集、分析、传递数据,判断动作,逐渐朝着开放性的方向发展,这一趋势也预示着机器视觉将与自动化更进一步的融合。首先是自动识别与视觉技术的融合。为了让用户在使用时拥有更简单、更便捷的用户体验,在机器视觉解决方案中,软、硬件平台需要更加整合统一,更加先进。目前机器视觉硬件产品之间的差别正逐渐缩小,真正的差别更多的体现于软件。

  在机器视觉软件平台方面,迈思肯显然具有独到优势。迈思肯的AutoVISION™技术旨在为客户提供可靠高效的检测识别工具的同时简化机器视觉应用的设置和使用。对于更复杂的应用, AutoVISION™可升级至迈思肯的 Visionscape®平台,这种硬件兼容,仅软件升级的模式帮助用户在应对使用过程中应用需求增加时,节省了时间、精力和资金的投入。除此之外,由于AutoVISION™采用通用的软件架构,其支持范围在迈思肯的硬件产品线内从智能相机延伸到基于PC的视觉系统应用。而无论是AutoVISION™平台或是Visionscape® 平台,基于软件的解决方案,自然会给用户提供更易获得的应用端配置的灵活性。

  康耐视则推出了VisionPro® 软件,该软件结合了先进编程的强大性和适应性,图形编程环境简单。其功能强大、经广泛验证的视觉工具库允许完全的硬件独立性,能够灵活选择相机或者图像采集卡。

  机器视觉的发展趋势还体现在灵活性上。如今客户端具有日趋复杂的需求,比如视觉检测、缺陷检测、表面检查等,如何能通过同一机器视觉平台解决这些不同层次应用问题,降低用户的购买成本,这是机器视觉柔性化的重要课题。迈思肯拥有从一维码、二维码到视觉技术的整体解决方案,在条码识别和机器视觉业务领域已有超过30年的历史。从客户和市场出发,迈思肯实现了条码识别和机器视觉技术的融合,无需更多的资金投入和人员培训,为客户提供了便捷。

  值得注意的是,如今智能相机产品的发展势头甚为迅猛,机器视觉厂商竞相推出智能相机产品。来自堡盟电子(上海)有限公司视觉技术业务发展经理李智勇在采访中介绍,堡盟不仅提供智能相机,更提供基于智能相机硬件平台的完整端到端的解决方案。“堡盟VeriSens系列智能相机以用户界面友好、功能强大、安全可靠等优势广受青睐。其中,XF系列智能相机功能丰富,适用于复杂的检测任务;采用FEX Loc 技术,能够实现强大的360°目标识别;可通过校正透视扭曲和镜头扭曲进行坐标转换;具有自定义处理接口和灵活的结果连接;具备用户等级和密码保护功能,防范未经授权的更改。而XC系列智能相机则由于采用了C-Mount和模块化光源系统,可自由选择镜头;与此同时,它并不需要外部的频闪控制器即可正常运行;XC系列智能相机还具有功能全面的,带有照明控制的软件包;而特别值得一起的是,它还拥有精度分别为0.3MP、1.2MP、2MP的CCD传感器。”

  机器视觉的一个重要作用在于对工业自动化水平提升的推动,这正是目前国内机器视觉市场的发展动力,而用户的需求无疑是机器视觉得以普及发展的最具决定性的因素。由此可见,针对客户的需求,多样化的性能的发展才是机器视觉未来所走之路。

  行业应用广泛新兴市场领航增长潜力

  在国外,机器视觉的应用普及主要体现在半导体和电子行业,其中40%~50%都集中在半导体行业,诸如电路板印刷、电子封装、SMT表面贴装、电子电路焊接等,在中国市场也是如此。主要原因在于其特殊的行业需求,如产品元器件生产过程中的精度、速度等要求,使半导体和电子行业用户对机器视觉系统的重要性有较深的了解和需求,这一领域到目前为止是机器视觉最为集中的一块大市场。

  由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,不仅易于自动处理,也易于与设计信息以及加工控制信息集成。因此,在现代自动化生产过程中,机器视觉系统被广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。随着经济的快速增长,跟踪、追溯技术在制造业应用成为一种趋势,制造业厂商包括最终消费者对产品质量和安全性监控提出迫切的诉求。机器视觉因此走向了更广阔的应用领域,在汽车、包装、医药、食品饮料、纺织、烟草、交通、物流等诸多行业不断涌现出新的应用机会。

  例如在食品饮料行业,近年来,由于食品安全问题不断浮出水面,政府陆续出台相关规定,要求从生产制造、流通到消费者购买各个环节必须具备跟踪、追溯技术。据李智勇介绍,食品饮料行业应用需要视觉产品能够精确、准确和快速地执行以满足高速生产线,目前堡盟视觉产品已经成功在灯检、冻干检测、标签印刷与裁切定位、贴标前瓶身定位、液体表面张力检测、装箱/搬运、标签综合检测、OCR/OCV组合检测、拉环检测和倒瓶检测等功能中得以体现。

  如今,在传统行业应用愈渐成熟的基础上,新兴行业对于机器视觉的需求也越来越多,如现在市场上较为活跃的机器人视觉系统。在过去的几年,中国工业机器人销量以年均25%的速度增长,成为全球增长最受瞩目的市场之一。未来,机器人发展态势将由简单工业机电一体化装备向着智能化方向发展,机器视觉技术使得机器人能通过图像认知周围环境,并做出相应的判断,根据设定的规则控制系统的行为。除了定位取放的零件或指导机器人组装元件外,机器视觉系统还能在处理或组装产品的同时对其进行检验、测量,并读取相关信息码(如一维码和二维码),实现机器人更为精准的定位、抓取、切割等工序。机器视觉就是机器人的眼睛,将有效地完成机器人对信号采集和前端处理的工作,从而为实现机器人智能化的判断与控制操作提供依据。虽然目前大多数的企业也只是处于研发与关注的阶段,但随着两者技术的不断发展,机器人与视觉技术的结合必定更加紧密,届时两者的市场也会得到更为有力的推动与相互支持。

  机器视觉发展的当前,既面临着经济形势短期内的不确定性带来的挑战,同时更面临着市场潜力巨大的未来前景。但有理由相信,在不断前进的中国市场上,机器视觉将迎来新的机遇和挑战。