機(jī)器視覺推動(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)器來模擬人的視覺功能。

　　機(jī)器視覺技術(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)器視覺系統(tǒng)主要有視覺感知單元、圖像信息處理與識(shí)別單元、結(jié)果顯示單元、視覺系統(tǒng)控制單元等組成。視覺感知單元的任務(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)果提供給視覺系統(tǒng)控制單元。視覺系統(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)器視覺已經(jīng)嶄露頭角，世界各地的公司都在探索機(jī)器視覺帶來的好處。機(jī)器視覺正在影響制造、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)器視覺不久將無處不在，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?

　　機(jī)器視覺是一套能讓機(jī)器更好地感知周圍環(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，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)器視覺使用極其復(fù)雜的模式識(shí)別算法來判斷物體的位置、身份或狀態(tài)。

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

　　在機(jī)器視覺應(yīng)用中，有幾種常見的光源，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)在沒有錯(cuò)誤的情況下傳遞錯(cuò)誤。

　　機(jī)器視覺結(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)營數(shù)據(jù)。

　　物聯(lián)網(wǎng)代表了無處不在的計(jì)算。機(jī)器視覺與這些有什么關(guān)系呢?機(jī)器視覺使現(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)器視覺通常能夠在數(shù)據(jù)源上直接進(jìn)行研究?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生數(shù)以百萬計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，但有了機(jī)器視覺和邊緣計(jì)算，其中很多數(shù)據(jù)可以直接產(chǎn)生可操作的見解，而不需要傳輸?shù)狡渌恢谩?/p>

　　支持物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化解決方案

　　機(jī)器視覺補(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、更安全地與人類工人一起工作。在倉庫和其他出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)較高的環(huán)境中，機(jī)器視覺可以幫助揀貨機(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)器視覺能夠使無人機(jī)、物料搬運(yùn)設(shè)備、無人駕駛車輛和托盤卡車在整個(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、過載和其他干擾更少。

　　企業(yè)如何應(yīng)用機(jī)器視覺

　　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)的汽車部件，人類和機(jī)器要合作采購原材料，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了質(zhì)檢過程，然后再次走出大門，最后一段物流旅程等待著它。稍后，零售商或最終用戶將收到它。

　　無論這個(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)器視覺都提供了一種自動(dòng)處理它的方法。它提高了每個(gè)部門的效率，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。

　　有些應(yīng)用非常簡(jiǎn)單，比如在倉庫地板上放一條線，讓無人駕駛車輛安全地跟隨。其他機(jī)器視覺工具甚至更復(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，從倉庫挑選東西本身就是一個(gè)有風(fēng)險(xiǎn)的過程。執(zhí)行中的錯(cuò)誤會(huì)使商譽(yù)和客戶蒙受損失。

　　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)誤來源，經(jīng)過機(jī)器學(xué)習(xí)的揀貨機(jī)器人開始上崗。

　　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與客戶訂購的貨物相似但不完全匹配的不正確的庫存單位的風(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)器人銷售中占據(jù)34%的份額。這在很大程度上是通過機(jī)器視覺的改進(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)器視覺在未來幾年將繼續(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，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)揮著原來越重要的作用。