全新全能的“视觉专家”
---- 机器视觉

　　20世纪60年代，美国学者L.R.罗伯兹从多面体组成的积木世界，研究出机器视觉相关理论与技术，这些技术经过时间浸泡与酿造，变得更具实践应用性。90年代，中国开始发展机器视觉，2011中国机器视觉市场规模达到10.8亿元。然而相对于市场容量的庞大，中国视觉企业也存在技术缺陷与产品薄弱等问题。

　　另一方面，机器视觉技术本身比较复杂，最大的困难在于人的视觉机制尚不清楚。人可以用内省法描述对某一问题的解题过程，从而用计算机加以模拟。但尽管每一个正常人都是“视觉专家”，却不可能用内省法来描述自己的视觉过程。因此建立机器视觉系统是十分困难的任务。如何更好地利用机器视觉为工况监视、成品检验和质量控制等领域服务成为在现代自动化生产过程中非常重要的一环。

　　本期也将围绕机器视觉相关问题进行讨论，讨论话题如下：

　　(1)当前机器视觉的发展趋势是?(包括产品、技术——机器视觉算法工具与软件，芯片与像源上突破、企业)您如何看待中国目前机器视觉市场?

　　(2)机器视觉的商机在哪?机器视觉企业占领市场时有哪些经验可循?

　　美国邦纳工程国际有限公司上海代表处李根良视觉产品经理

　　(1)当前机器视觉的发展趋势是?(包括产品、技术——机器视觉算法工具与软件，芯片与像源上突破、企业)您如何看待中国目前机器视觉市场?

　　机器视觉检测技术从上世纪90年代开始引入中国，至今已走过了20个年头。视觉用户从当初屈指可数的几家科研院所到如今各行各业遍地开花，市场规模将近11亿，可以看出机器视觉检测技术在中国正得到越来越多的行业及客户的认可。

　　当然，基于各个行业自身特性的不同，以及各行业对视觉检测技术认知的不同，不同行业用户对视觉检测系统有着不同的要求。在国内，目前应用视觉检测技术较多的行业包括：电子，汽车，制药，食品/饮料，烟草，其他包装等行业。电子行业由于其产品的微小复杂且具有高精度的要求，因此电子行业一般要求视觉系统具有高分辨率CCD和功能高端的视觉软件;而汽车行业由于其零部件较大，一般情况下不要求太高的精度，因此他们对相机的分辨率没有太高的要求，往往希望视觉系统安装简单，使用方便即可。尽管不同行业对机器视觉检测技术有着不同的要求，但作为一种应用越来越普遍且通用性越来越广泛的检测技术，机器视觉产品不应仅关注1-2个行业，而应关注其通用性的广泛与否，这也就是机器视觉未来的发展趋势是怎样的。

　　个人的看法，就机器视觉系统的构造来说，目前我们一般分为两类：板卡式的(PC-BASE)和嵌入式两种，由于各有其独特的特点，比如板卡式的具有摄像头比较小巧，可以实现1拖多的控制，软件编程比较灵活;而嵌入式具有一体式设计，安装简单使用方便，因此在未来的机器视觉市场上，二者仍将并存，只是二者的融合度会越来越高。从硬件角度来讲，成像元件像素值越来越高是一个不争的趋势，以适应于越来越高的检测精度要求和大视野的要求;整个产品的外形将进一步小型化以减少占用的空间，芯片的处理速度进一步提高以适应于更快的检测要求。就软件来讲，功能越来越强大而操作性越来越简便将是使用者乐于见到的，友好的界面、模块化的功能设计、保留一定程度的二次开发功能也许更受欢迎。

　　接触机器视觉近十年，目睹了中国机器视觉市场的快速发展，同时我也深深感受到不同行业对机器视觉检测技术存在着巨大的认知上的差异，正是这种差异造成了不同行业间机器视觉应用的巨大的不均衡性。而这种行业间的不均衡性恰恰使我们看到了机器视觉检测技术未来广阔的发展空间。工厂离不开自动化，作为世界工厂的中国更是如此，而机器视觉恰是一个很好的手段。

　　(2)机器视觉的商机在哪?机器视觉企业占领市场时有哪些经验可循?

　　机器视觉的商机在哪里?也许我们可以这样来问：用户为什么要使用机器视觉?这个问题的答案似乎可以为第一个问题做出一些指引。要提高产能，提高效率，提高良品率，降低不良率，简而言之，一句话-降低成本，提高效益。哪些行业对成本和效率最为关注，那就是机器视觉的商机所在。

　　十年的摸爬滚打使我深深地认识到，电子行业作为高科技前沿产业，其对机器视觉检测技术的认知已经到了相当深的程度了，一些大型的电子企业一般都有一个专门的视觉团队，专门负责研发或者使用视觉检测技术，以期能满足其层出不穷的视觉检测需求。而汽车行业作为近年来迅速发展的产业，其对产品的质量要求越来越高，也催生了机器视觉检测技术在本行业的快速发展。制药行业随着新GMP认证和电子监管码的进一步实施，将会给机器视觉带来一个更广阔的发展空间。

　　知己知彼，百战不殆。机器视觉企业在开发市场时，首先要对自己的产品有一个清晰的认识，自己产品的卖点在哪里，或者公司的优势在哪里。同时清醒地认识到不同客户对视觉最为关注的是什么，OEM、系统集成商、终端客户他们的关注点又是什么。只有清醒地认识到这些，才能使你更好地去开发视觉市场。

　　堡盟电子

　　视觉技术业务发展经理李智勇

　　1、当前机器视觉的发展趋势是?(包括产品、技术——机器视觉算法工具与软件，芯片与像源上突破、企业)您如何看待中国目前机器视觉市场?

　　就工业相机硬件而言，无论欧洲、美国还是国内，工业以太网GigE技术越来越被认可。作为目前主流的相机接口方式，其特点是传输距离更远，相机到电脑最远距离可达100米，宽带相比火线接口而言更具竞争力，可以达到120MB/秒，允许相机具有更高的帧率。

　　另外在图像传感器领域也有突破，堡盟去年开始推出高速CMOS传感器，相对来说，新一代的CMOSIS CMOS传感器相比CCD而言动态范围更宽，而且比传统的CMOS传感器无论感光度还是图像品质方面表现都更好。CMOS传感器技术正处于蓬勃发展时期，由于CMOS具有诸多优点，国内外许多机构已经应用CMOS图像传感器开发出众多产品，CMOS的价格远低于CCD，可以说CMOS将是未来的一个发展趋势。

　　中国目前机器视觉市场可以从两个方面来看，先谈PC Base相机系统，即板卡相机。此类视觉系统，用户可以根据其具体需求将相关相机集成在工控机上。从目前行业及市场需求发展看，高速数据传输正在成为主流，因为其硬件成本在不断下降，数字工业相机取代模拟相机成为不可扭转的趋势，另外Camera Link因为其稳定性和传输带宽方面的优势，依然在高速图像采集方面占有一席之地。相信在半导体、电子行业、加工制造业的在线检测领域PC Base相机会发展越来越快。

　　除了PC Base相机外，智能相机因为其高度集成的优势，一直受到不少用户的青睐。工业智能相机(Smart Camera)是一种高度集成化机器视觉系统。它将图像的采集、信号处理与视觉算法功能集成于一台相机内，从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于设定的机器视觉解决方案。随着视觉算法的不断完善和 DSP技术的不断进步，其功能已经越来越强，而且成本越来越低，同时随着国内用户对视觉系统的理解不断加深，更要求智能相机在功能方面更全面速度也更快，所以未来PC Base相机和工业智能相机几乎可以平分秋色。

　　2、机器视觉的商机在哪?机器视觉企业占领市场时有哪些经验可循?

　　简单来说，在整个工业自动化领域，需要工人用眼睛在现场检测、判断的地方，如电子、食品饮料等现场在线检测领域，机器视觉都大有用途。以前检测产品，需要现场人员去定期不定期的检产品外观、尺寸等是否符合要求，现在通过机器视觉去检测，不仅可以节省成本，而且在线全检对产品质量有保证，可以说只要需要人眼来判断或者检测的工业自动化领域机器视觉就有市场。和几年前相比，客户对机器视觉的知识和应用不断加深，市场会越来越大。通过提升相关视觉系统的特殊性和良好的服务，可以有效规避目前越来越激烈的价格竞争。视觉应用一般会涉及到国内比较高端的客户，我们需要以更快的速度和更好的服务质量，把全球最新的技术引进到中国市场来满足客户的需求。另外，对于有些客户而言，标准化的视觉系统并不能满足其需求，而必须需要根据客户要求进行产品定制，这也是堡盟一直在完善的服务之一。