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分析机器视觉技术的未来发展趋势_1

发表于:2019-06-10 14:04 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  机器视觉技术比较复杂,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。

  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,其中包括:工业、农业、医药、军事、航天、气象、天文、公安、交通、安全、科研等领域。

  机器视觉市场规模及发展趋势分析

  专家分析认为,机器视觉发展早期,主要集中在欧美和日本。随着全球制造中心向中国转移,中国机器视觉市场正在继北美、欧洲和日本之后,成为国际机器视觉厂商的重要目标市场。在中国,机器视觉应用起源于20世纪80年代的技术引进,半导体及电子行业是机器视觉应用较早的行业之一,其中大都集中在如PCB印刷电路组装、元器件制造、半导体及集成电路设备等,机器视觉在该行业的应用推广,对提高电子产品质量和生产效率起了举足轻重的作用。

  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,其中包括:工业、农业、医药、军事、航天、气象、天文、公安、交通、安全、科研等领域。而工业领域是机器视觉应用比重最大的领域,其重要原因是中国已经成为全球制造业的加工中心,高要求的零部件加工及其相应的先进生产线,使许多具有国际先进水平的机器视觉系统和应用经验也进入了中国。

  业内分析认为,目前在我国随着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、智能需求开始广泛出现,国内有关大专院校、研究所和企业近两年在图像和机器视觉技术领域进行了积极思索和大胆的尝试,逐步开始了工业现场的应用。其主要应用于制药、印刷、矿泉水瓶盖检测等领域。这些应用大多集中在如药品检测分装、印刷色彩检测等。真正高端的应用还很少,因此,以上相关行业的应用空间还比较大。当然、其他领域如指纹检测等等领域也有着很好的发展空间。

  中国的电子制造和代工厂商过去几年正在采购大量自动化设备取代人工,以应对中国愈演愈烈的缺工现象,未来几年这一现象将达到高潮。台资工厂纷纷选择提高自动化程度,其自动化换装高潮将在未来2-3年内到来,必将为机器视觉产品在该行业的应用带来新的增长点。前瞻预测,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。

  机器视觉检测技术发展趋势分析

  机器视觉是近年来发展起来的一项新技术,它是利用光机电一体化的手段使机器具有视觉的功能。将机器视觉引入检测领域,可以在很多场合实现在线高精度高速测量。同时机器视觉检测技术理论也一步步的发展壮大起来,可以分为以下几个发展历程及发展趋势。

  1.初级视觉理论:主要针对光学成像的逆问题,是由能从二维光强度阵列恢复三维可见表面物理性质的一系列处理过程组成。这里各过程的输入数据及计算目的都是能够明确描述的,如边缘检测、立体匹配、由运动恢复结构等方法。在三维物体投影成二维图像过程中,三维信息有很多损失,从而导致病态问题产生,因此加强对初级视觉过程及其约束条件的研究就显得格外重要,其主要针对3D重建、双目视觉。

  2.主动视觉理论:主动视觉指观察者以确定或不定方式运动跟踪目标、感知对象的技术方法。在主动视觉中,观察者和目标物体也可同时运动,观察者的运动为研究目标的形状、距离和运动提供了附加条件,重要研究方向为目标跟踪,导弹拦截等。

  3.视觉信息融合:将多种视觉信息相互融合,有可能突破单一视觉信息获取的局限性,达到利用理想环境下静止和瞬间的视觉信息获取,达到认识复杂客观世界的要求,主要研究领域为图像信息融合。

  4.三维场景重建:目前对三维场景的恢复理论和算法局限于对景物可视部分,属于2.5维信息表达,仅提供物体可见轮廓以内的三维信息。恢复景物表面可见与不可见部分的完整信息,是一个复杂但也急待解决的理论难题。

  5.算法性能评价:机器视觉研究关注任务可否进行或能否完成,缺乏对算法和系统方法性能质量的刻化和评价。在实际应用中,效率和性能十分重要,否则算法和系统无法走出实验室,因此,机器视觉算法性能评价的建立必不可少。

  6.视觉并行计算:视觉实时计算还有许多理论、算法和技术上的问题。视觉并行计算结构发展趋势是在越来越大的结构中采用越来越小的处理单元,其发展方向是由基本逻辑运算处理单元组成庞大的处理网络系统。

  7.通用视觉信息系统:能完成各种视觉任务的通用视觉信息系统,即建立类比于人类视觉系统功能的机器视觉系统,通过建立专用视觉系统平台,逐渐发展到完善的通用视觉系统,如视觉平台,高度智能化的视觉机器人等。

  可以预计的是,随着机器视觉技术自身的成熟和发展,它将在现代和未来制造企业中得到越来越广泛的应用。

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