如今,我們的身邊充斥著各種類型的機器人,在制造、運輸、生活等各領域起著非常重要的作用。而讓這些機器人擁有一雙“智慧”雙眼的正是機器視覺技術,得益于機器人產業(yè)的規(guī)劃發(fā)展,機器視覺技術的應用就有非常廣闊的空間。
何為機器視覺?
機器視覺,最直白的理解就是用機器代替人眼來做測量和判斷,相當于人類視覺在機器上的延伸。
人通過眼睛可以了解被觀測物體的大小、形狀、顏色和位置等,其獲取外界信息的主要來源就是眼睛。而機器視覺就是基于仿生的角度,模擬眼睛通過視覺傳感器進行圖像采集,并在獲取之后由圖像處理系統(tǒng)進行圖像處理和識別。
機器視覺的構成
完整的工業(yè)機器視覺系統(tǒng)是軟件和硬件的結合,包括光源、鏡頭、相機、圖像處理單元(或圖像捕獲卡)、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等。
其中工業(yè)相機是機器視覺系統(tǒng)中的一個關鍵組件,其最本質的功能就是將光信號轉變成有序的電信號。而工業(yè)鏡頭的基本功能則是實現(xiàn)光束變換(調制),在機器視覺系統(tǒng)中,鏡頭的主要作用是將目標成像在圖像傳感器的光敏面上。因此選擇合適的工業(yè)相機與鏡頭是機器視覺系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié),其選擇關系到所呈現(xiàn)出的圖像質量。
機器視覺的應用場景
機器視覺按應用功能劃分,主要包括:測量、檢測、識別、定位。其應用的領域主要就是工業(yè),可用于產品測量檢測、機器人引導、識別應用等,大大提高了生產的柔性和自動化程度。尤其是對于物流行業(yè)來說,必須有效控制人力成本,機器視覺技術的發(fā)展可以說是開啟了“新視界”。
機器視覺的火熱程度在物流領域首先實現(xiàn)了爆發(fā),在物流分揀過程中,分揀機器人接受指令后,通過機器視覺技術,對物體進行動態(tài)讀碼和體積測量,識別物體的體積、形狀、品種、材質。
使用工業(yè)相機,可以對包裹稱重區(qū)域進行實時取像與讀碼,最后通過機器人發(fā)往各地點或將貨物送到指定的貨架上。機器視覺技術的應用取代了人工分揀快遞,大大提高了效率。
除此之外,機器視覺技術還可以讓機械手臂擁有3D視覺能力,依靠視覺導引、定位,夾取產品。并且在汽車制造、醫(yī)療等領域也使用機器視覺系統(tǒng)進行測量和檢測。
發(fā)展趨勢及主流供應商盤點
據了解,在機器視覺領域,國外品牌產品扔占據市場主導地位,如基恩士(日本)、康耐視(美國)、EuclidLabs公司(意大利)等國外著名品牌。
?基恩士:從光電傳感器和近接傳感器到用于檢測的測量儀器和研究院專用的高精度設備,其產品覆蓋面極其廣泛;
?康耐視:設計、研發(fā)、生產和銷售各種集成復雜的機器視覺技術的產品,其產品能夠在產品生產和配送過程中引導、測量、檢測、識別產品并確保其質量;
?EuclidLabs:致力于開發(fā)機器人三維視覺系統(tǒng)和離線編程系統(tǒng),用于上下料的機器人隨機抓取、碼垛拆垛、三維位置識別和檢測等,其智能化的路徑規(guī)劃技術能夠使復雜的工程應用簡單化。
?邦納:視覺傳感器和系統(tǒng)提供高性能的工具、智能化的功能和直觀的用戶界面,能夠滿足數(shù)千種應用需求。
我國的機器視覺技術起步較晚,雖然目前已有一定的應用,但是還處于行業(yè)的較低水平。但近年來市場發(fā)展迅猛,目前中國已成為繼美國和日本之后的全球第三大機器視覺市場。據gongkong®研究顯示,2016~2017年中國智能制造市場細分領域中,機器視覺產品增速約37%,為近十年來最高增速,市場呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。
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