一、什麼是機器視覺
如今,我們的身邊充斥著各種類機器人,在製造、運輸、生活等各領域起著非常重要的作用。讓這些機器人擁有一雙「智慧」雙眼的正是機器視覺技術。
機器視覺基於仿生的角度發展而來,比如模擬眼睛是通過視覺傳感器進行圖像採集,並在獲取之後由圖像處理系統進行圖像處理和識別。從大眾接受的概念上來講,機器視覺是指利用相機、攝像機等傳感器,配合機器視覺算法賦予智能設備人眼的功能,從而進行物體的識別、檢測、測量等功能。
近年來,隨著圖像識別、智能傳感器等技術的進步,機器視覺在工業生產與社會生活中的應用愈發廣泛,市場滲透率持續提升,不再那麼的遙不可及。
二、機器視覺的分類
機器視覺主要分為三類:單目視覺技術,即安裝單個攝像機進行圖像採集,一般只能獲取到二維圖像。單目視覺廣泛應用於智慧機器人領域。然而,由於該技術受限於較低圖像精度以及數據穩定性的問題,因此需要和超聲、紅外等其它類型傳感器共同工作。
雙目視覺技術,是一種模擬人類雙眼處理環境信息的方式,通過兩個攝像機從外界採集一副或者多幅不同視角的圖像,從而建立被測物體的三維坐標。
多目視覺技術,是指採用了多個攝像機以減少盲區,降低錯誤檢測的機率。該技術主要用於物體的運動測量工作。在機械臂手眼協調方面,多目視覺技術能夠克服物體捕捉的盲區,使機械臂進行抓取更加有效。在工業機器人進行裝配領域,多目視覺也能夠識別和定位被測物體,進而提高裝配機器人的智能程度和定位精度。
三、人工智慧催生機器視覺的發展
人工智慧推動了機器視覺的高速發展,從手機裡的美顏APP面目識別功能、人臉相冊分類,到支付寶面部識別身份驗證、儲物櫃人臉識別,再到工業機器人對物體準確抓取、物流機器人障礙避讓……視覺機器在我們的身邊無處不在。
藉助人工智慧的「東風」,機器視覺技術成為了不少製造業企業走向智能化、信息化升級的關鍵驅動力。特別是智慧物流、智能包裝等具備一定自動化基礎,十分迫切向智能化邁進的行業,在應用機器視覺技術上更加積極主動。
作為人工智慧重要領域的智慧機器人,機器視覺的應用,大大加速了智慧機器人的普及應用。目前,市場上不管是工業機器人還是服務機器人,對於自主避障、智能決策等能力的要求越來越高,也越來越廣泛。而機器視覺技術是機器人實現自主避障、智能決策等功能的基礎。
在人工智慧愈發火熱的帶動下,在製造業轉型升級的巨大需求下,在機器人市場的增長驅動下,機器視覺行業迎來了爆發契機。
四、機器視覺未來應用的廣泛性
機器視覺應用廣泛,從工業視覺到計算機視覺,從人機互動到自動駕駛,從虛擬實境到物體自動識別,從智能安防到醫學領域,機器視覺都能作為核心技術模塊充當著重要輸入的角色。
機器視覺擴展性強,除能滿足智能製造的定位、測量、檢測等功能需求以外,還在諸如掃地機器人、無人駕駛、新興服務機器人、AR等智能生活領域起著極其重要的功能性作用,滿足其對於視覺功能的不同訴求。
此外,機器視覺的細分技術「人臉識別」,想像空間更為廣闊,可應用於身份識別、消費、客戶管理、智能安防等更多領域。
機器視覺應用於工業自動化領域,可以實現產品的檢測、測量、識別以及工業機器人的定位引導等功能。
其中檢測功能,主要為工件的瑕疵和色彩檢測、部件的有無檢測、目標位置和方向檢測等;測量功能,主要為部件的尺寸和容量檢測,預設標記的測量(如孔位到孔位的距離)等;識別功能不同於其他領域,主要為標準條形碼、二維碼的解碼、字符的識別和確認等;工業機器人的定位引導功能,主要為輸出空間坐標,引導機械手臂精確定位等。