共话机器视觉技术发展

    机器视觉作为工业自动化系统的重要组成之一，自起步发展到现在，已有15年的发展历史。应该说机器视觉作为一种应用系统，其功能特点是随着工业自动化的发展而逐渐完善和发展的。其技术与应用也随着自动化行业的发展而日益成熟。据悉，2007年全球机器视觉硬件市场预计总价值超过15亿美元，而2012年这一数字估计将达到21亿。按照每年8.8%的增长速度，目前全球整个视觉市场总量大概在60~70亿美元。而在中国，这个数字目前看来似乎有些庞大，但是随着加工制造业的发展，中国对于机器视觉的需求将承上升趋势。然而此次的金融危机是否会对机器视觉市场造成冲击？各机器视觉厂商又将面临怎样的挑战？本期专版主题为“运动控制与机器视觉”，特意邀请了几家活跃在中国机器视觉市场的厂商，与您一同探讨中国机器视觉发展的现状及前景。

    1  请您谈一下当前机器视觉技术的最新发展情况。

    王亚鹏：最近几年机器视觉技术发展很快，一方面相关硬件的技术革新非常快，工业摄像机的采集速度、分辨率、成像质量、传输方式都有明显的提高；另一方面软件及系统的发展更为显著，当前机器视觉技术已经逐渐深入到各行各业的各种应用领域中，也有越来越多的人对机器视觉技术有了切实的认识和体验。

    丁辰龙：机器视觉从国内来讲，正在走入一个高速发展的时期，很多新技术，新产品被投入到一些新的应用领域中，例如：在量测方面检测正在从2D走向3D，而高速相机配合CameraLink Full的图像采集卡，也使一些需要大面积或者高分辨率的生产流水线检测变成可能。

    许  玮：当前机器视觉技术正在趋向于使用方便、多功能集成化、融入总线系统、抗干扰性等方面发展。

    2  贵公司最新推出的机器视觉产品或解决方案有哪些特点？

    王亚鹏：作为国内最早的从事机器视觉产品研发的专业公司，大恒图像从1991年成立之日起，就一直坚持以自主研发产品为主，引进代理国外先进技术为辅的发展策略，公司发展十几年来培养造就了一支技术过硬、作风务实的研发队伍，从摄像机板级电路设计、底层驱动软件设计到整机的设计、机器视觉软件设计、上层应用系统设计等多个层面都是以自主研发为主，这样保证了产品具有良好的兼容性和稳定性。由于大恒图像的产品是自主开发为主，所以可以根据国内客户需求多样化、应用环境复杂等特点为客户量身定制解决方案，相对于国外的机器视觉系统更能贴近用户的需求、更能适应国内复杂的现场环境，客户也更容易接受和掌握。另外更重要的是大恒图像提供给客户的决不仅仅是一个优良的机器视觉产品，而更多的是与此相关的一系列优质的技术服务，不论是售前的技术咨询、还是售后的用户培训、产品维护维修，大恒图像都以高标准要求自己，大恒图像的做事方针是：“保证用户能够切实用好我们的产品”。

    丁辰龙：CameraLink Full的图像采集卡开始逐渐走入工业应用，彩色图像应用也越来越多。客户要求更多视觉系统在处理速度上做出提高，和整个机器的融合度也被越来越多的要求。从解决方案来看，机器视觉解决方案要求呈现多样化发展趋势，不仅有高端的需求，包括过去要求不高的人工产线，现在也在寻求性价比高的机器视觉解决方案。另外，低功耗，高效率，小型化也是凌华的视觉产品研发的一些很重要的考虑方面和设计倾向。

    许  玮：Pilz的SafetyEYE三维视觉安全监控系统是全球第一台用于三维空间保护的安全系统。依据相应的安全标准可以达到ISO 13849 PLe，IEC62061 SIL3。其安装高度最高可至7.5m，最大监控范围可至72m2。在监控范围内可以划分超过100个的保护区域、警告区域等，最多可以拥有16个区域组合，每个区域组合可以控制不同的安全输出，这样就等同于过去使用多套安全光栅、安全扫描器的功能了。此外其还拥有特殊区域之间的自动逻辑切换功能，使得安全保护区域能够依据不同的生产要求进行快速的改变，帮助使用者提高生产效率。整个SafetyEYE三维视觉安全监控系统能够非常方便地融入到Pilz的PSS安全控制系统和SafetyBUS p安全总线系统中，用户在使用SafetyEYE三维视觉安全监控系统的同时还能够将现场的其他一些安全输入设备，例如急停按钮、安全门、双手控制等融入到整个系统中，使得整套系统的性价比大大提高。

    3  贵公司机器视觉产品有哪些最新的典型应用？

    王亚鹏：大恒图像自主研发的彩色印刷质量检测系统目前已经形成了产品系列化，包括大张检品机、小张检品机、复卷检品机、印刷在线检测系统、可变信息在线检测系统、装订线在线检测系统、印刷签样机等，大恒图像的印刷检测系列产品不仅在国内拥有最为广泛的客户群和良好的口碑，而且已经走出国门，参与到国际市场的竞争之中。大恒图像最近攻克了一个困扰业界多年的难题——光柱镭射印刷品的检测，并且申请了相关专利，由于光柱镭射是目前在烟标、化妆品等高端印刷领域里面普遍使用的技术，而其光学上的各向异性导致国内外各家印刷检测系统都不能很好地检测该类产品，本次大恒图像的印刷检测系统非常完美地解决了这一难题，也奠定了公司在印刷检测领域里面的领先地位。另外大恒图像的产品也在柔性电路板检测、薄膜检测等方面取得了成功的应用。

    丁辰龙：凌华的视觉产品配合凌华的运动控制产品，广泛应用在设备自动化和生产过程自动化的各个领域。而在最近，我们也在尝试在新兴的医疗电子，新能源以及传统的机械加工，机械制造行业做一些尝试。

    许  玮：Pilz的SafetyEYE三维视觉安全监控系统在一些国外整车厂的生产车间内都早已经有了许多的应用。目前在一些欧洲的研究所、设计院以及大学内都已经开始试用Pilz的SafetyEYE。此外在一些工业领域以外的地方，例如在奥地利的一家艺术馆内就使用SafetyEYE对一件非常昂贵的藏品进行安保监控。

    4  您认为国内机器视觉技术发展水平与国际水平的差距在哪里？该如何缩小这个差距？

    王亚鹏：不容置疑国内机器视觉技术水平与国外相比还有相当的差距，最主要的一方面是在硬件上，以摄像机为例，国内品牌的摄像机起步较晚，目前主要集中在中低端的产品，而且很多所谓的国内品牌也只是从国外厂商那里拿来现成的软硬件模块，自己设计外壳然后贴牌。当然即便是像大恒图像这样从底层的电路板就自主开发的公司也不得不承认一个非常令人尴尬的现实，那就是所有摄像机的最核心的部分——感光芯片都是国外几大巨头所掌控，这方面的差距恐怕不是短期内能解决的。另一方面的差距来自于软件方面，由于国内机器视觉应用技术的发展起步晚，而且没有形成规模效应，所以在专业的机器视觉软件方面与国外相比还有较大的差距。

    国内机器视觉技术发展的优势在于巨大的潜在市场和高性价比的人力资源，在针对国内终端用户的应用产品开发方面具有天时、地利、人和等三方面的优势，我认为国内机器视觉行业的企业应该从这方面入手，在把市场做大的同时积累相关的技术和经验，以应用开发带动产品开发，以产品开发带动技术创新，逐步缩小与国外同行的差距。

    5  请您为我们谈一下目前国内机器视觉市场发展面临的最大挑战是什么？

    王亚鹏：我认为当前国内机器视觉市场发展面临的最大挑战是机器视觉产品的硬件成本和开发成本相对较高，而用户则希望得到质优价廉的产品，尽管近年来机器视觉产品的价格逐年下降，但与用户所期望的心理价位仍然有较大的差距，这导致目前仍然只是少数行业的少数用户在真正使用机器视觉产品。

    6  您认为此次金融危机中，机器视觉企业的转机和获利在哪里？ 您是否认为会有新兴的机器视觉市场契机出现？如果有，您认为可能会是哪些行业或者领域？

    王亚鹏：此次金融危机中大部分机器视觉企业都或多或少受到了影响，尤其是面向国际市场的业务影响较大，值得庆幸的是在中国政府的大力推动下，中国整体经济形势保持了稳步发展的态势，各国的公司纷纷把目光投向了中国大陆。对于主营业务在中国大陆的企业来讲，本次金融危机中可以说是挑战与机遇并存，如果机遇掌握的好就会得到长足的发展。

    机器视觉技术的潜在应用领域非常广泛，可以说各行各业都有应用该技术的可能需求，相信随着机器视觉技术的不断创新和社会生产力的不断发展，机器视觉将会有更加广阔的市场空间。当然新兴市场契机往往是出现在国家大力发展的行业，比如当前的新能源行业、半导体行业、医药行业等。

    丁辰龙：金融危机极大的压缩了全球的消费需求，作为世界工厂的中国，影响的确很大，而国内的自动化行业却正好走在转型和提升的时刻，产能的调整，正好有利于自动化设备的自主研发，也使工厂愿意尝试一些国产化的设备，为机器视觉企业带来了转机，而劳动力成本的提高和客户对于产品质量的重视，也给机器视觉行业发展提供了发展平台，但如何才能将机遇变为实际效益，则要看各个企业的积累和储备了，这里面拼的是技术储备，人才储备，资金储备，行业储备。各行各业都有需求，关键看你对这样的需求是否有应对方案。不然，只会坐看机会溜走。从行业来看，新能源是目前最大的市场需求，而围绕它的机器视觉应用，也是最容易获得市场支持的。

    7  机器视觉企业应该如何面对此次经济危机带来的市场寒冬？

    丁辰龙：国内的机器视觉企业还都刚刚起步，也面临很大的发展契机，不管是经济形势好或者坏，练内功，储备人才，都是目前的重中之重，市场从喧嚣变成冷清，或者看起来冷清，我觉得是好事，至少可以让大家冷静下来，认真思考，脚踏实地，一步一个脚印的稳健的走向成功。另外，也可以给大家一个新机会，重新定位每个企业的核心价值，集中优势，在机器视觉的产业链中找到自己合适的位置。

    8  您对机器视觉技术及应用未来发展趋势有何看法？

    王亚鹏：目前机器视觉技术在中端的应用领域所占份额较大，所谓的中端应用领域是指技术难度和价格两方面都是中等程度的应用。我认为未来机器视觉技术在高端和低端两方面都会有较大发展，一方面随着机器视觉系统相关硬件性能的不断提高和软件算法的不断创新，目前在高端应用领域里所遇到的难点和瓶颈将逐渐被攻克，技术复杂性更高、性能更高的机器视觉系统将会在不同的行业里大显身手；另一方面随着机器视觉产品成本的逐渐下降和社会工业现代化程度的不断提高，位于金字塔中下层的众多企业都将能够逐渐体验到机器视觉技术带给他们的经济效益和社会效益，这也正是机器视觉企业所追求的目标。

    丁辰龙：首先，中国的自动化需要机器视觉，中国的设备制造业需要机器视觉，这是大的发展趋势。其次，机器视觉会经过一个调整期，从起步，飞跃，走向成熟。第三，目前机器视觉技术和应用最需要的是“术”，是大批了解机器视觉应用的技术开发人员。今后，我们也必须要有自己的“技”，要在核心竞争力上有所提高，而不全是拿来主义。

    许  玮：针对安全自动化领域，随着机器的复杂程度的提高、多样化工作环境的出现、以及逐步提升的控制的灵活性要求，机器视觉技术（特别是安全相关）会在一些特殊领域或工作场合被广泛应用。在未来，我们需要的是一个更安全的、更开放的、更灵活的和更先进的机器设备。目前常规的光电技术在某些场合并不能满足我们的安全保护需求。而机器视觉技术恰恰可提供一个多样化的解决方案。

相关文章