機(jī)器視覺、深度學(xué)習(xí)、傳感器技術(shù)、智能制造、自動(dòng)駕駛等眾多新詞匯，在這個(gè)技術(shù)快速進(jìn)步時(shí)代很多人并不陌生。實(shí)際上，隨著機(jī)器視覺技術(shù)與更多應(yīng)用場(chǎng)景的深度結(jié)合，很多時(shí)候，很難說(shuō)清楚上述不同概念之間的嚴(yán)格界線。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別、測(cè)量并做出判斷。因?yàn)殡S著先進(jìn)制造在我國(guó)的占比提升，人眼在工業(yè)生產(chǎn)線上的精度、效率等方面，已不能滿足產(chǎn)業(yè)升級(jí)的要求，通過(guò)機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率早已在各行業(yè)進(jìn)行。

機(jī)器視覺需要深度學(xué)習(xí)等AI技術(shù)的支持，在智能制造等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。看待一門綜合性技術(shù)，不應(yīng)被界線所區(qū)分。機(jī)器視覺在各行業(yè)應(yīng)用廣泛，隨著各行業(yè)對(duì)自動(dòng)化、智能化需求的持續(xù)提升，機(jī)器視覺的發(fā)展蘊(yùn)含無(wú)限潛力。

(資料圖)

最近，億歐智庫(kù)就聯(lián)合阿里云加速器發(fā)布了《2022中國(guó)機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究報(bào)告》，分析了機(jī)器視覺領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合技術(shù)痛點(diǎn)對(duì)未來(lái)應(yīng)用趨勢(shì)作出預(yù)判。

機(jī)器視覺下游應(yīng)用領(lǐng)域多樣，如消費(fèi)電子、半導(dǎo)體、農(nóng)業(yè)采摘、光伏、倉(cāng)儲(chǔ)物流、醫(yī)療、重工與金屬加工等等。據(jù) GGII 統(tǒng)計(jì)，2021年消費(fèi)電子為機(jī)器視覺最大應(yīng)用市場(chǎng)，約占總市場(chǎng)份額的31.6%。

機(jī)器視覺在消費(fèi)電子領(lǐng)域以PCB/FPCAOI檢測(cè)、零部件及整機(jī)外觀檢測(cè)、裝配引導(dǎo)等應(yīng)用為主，此外，機(jī)器視覺在連接器檢測(cè)、SMT、硬盤檢測(cè)、元器件在線分類篩選、二維碼讀取等場(chǎng)景的應(yīng)用滲透率也逐步提高。

由于工業(yè)機(jī)器視覺的應(yīng)用場(chǎng)景較為碎片化，在生產(chǎn)制造中對(duì)于場(chǎng)景的應(yīng)用存在著多場(chǎng)景、重復(fù)性的特點(diǎn)。億歐智庫(kù)認(rèn)為，由于工業(yè)機(jī)器視覺各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的邊界趨于模糊，故可以根據(jù)具體功能將工業(yè)機(jī)器視覺分為四大解決方案類型。

四大解決方案僅是一種分類，機(jī)器視覺的功能還有更多。機(jī)器視覺在各行業(yè)的初始應(yīng)用往往是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的檢測(cè)這一步驟，隨著技術(shù)的普及、成本的下降，機(jī)器視覺有望在行業(yè)應(yīng)用深度上強(qiáng)化，進(jìn)入到識(shí)別、測(cè)量、定位等其他環(huán)節(jié)。

機(jī)器視覺其實(shí)與機(jī)器人還有很大不同。工業(yè)領(lǐng)域很多機(jī)器人甚至并沒(méi)有視覺功能，主要處理比較簡(jiǎn)單重復(fù)的工序。而隨著機(jī)器視覺技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人領(lǐng)域也因此受益，如將2D 視覺、3D 視覺技術(shù)引入機(jī)器人，以實(shí)現(xiàn)更多功能。

IFM機(jī)器人感知業(yè)務(wù)開發(fā)主管Garrett Place就指出，3D視覺、機(jī)器視覺技術(shù)的進(jìn)步，也在機(jī)器人領(lǐng)域形成廣泛應(yīng)用，讓它們可以在更加非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中工作。這種靈活性可以減少機(jī)器人集成的整體成本，并提供更多的應(yīng)用領(lǐng)域。

不過(guò)，正由于機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，很多場(chǎng)景中的復(fù)雜問(wèn)題，也不是單一技術(shù)供應(yīng)商能夠解決的。在機(jī)器視覺解決方案中經(jīng)常會(huì)會(huì)看到多個(gè)供應(yīng)商和技術(shù)的組合，因?yàn)槊總€(gè)供應(yīng)商或者每種技術(shù)方案都有自己的優(yōu)勢(shì)，行業(yè)協(xié)作才能開拓更多以前未被機(jī)器視覺涉及的場(chǎng)域。

隨著機(jī)器視覺技術(shù)在更多行業(yè)的應(yīng)用，其市場(chǎng)規(guī)模也逐漸增加。據(jù)調(diào)查，2012-2021年中國(guó)機(jī)器視覺器件和系統(tǒng)的銷售額從2012年的19.8億元增長(zhǎng)至2021年的161億元，其復(fù)合增長(zhǎng)率約為31.7%，且2021年56%的增長(zhǎng)率尤為明顯。2022年中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)銷售額預(yù)測(cè)將突破200億元。

隨著工業(yè)4.0的到來(lái)，工業(yè)場(chǎng)景對(duì)機(jī)器視覺技術(shù)的需求持續(xù)推進(jìn)著工業(yè)機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展。億歐智庫(kù)也指出了3D技術(shù)要求的提高、國(guó)產(chǎn)化替代逐步占據(jù)主導(dǎo)地位、碎片化場(chǎng)景的一體化整合等未來(lái)視覺技術(shù)發(fā)展三大趨勢(shì)。

趨勢(shì)一：在巨大的應(yīng)用場(chǎng)景下，3D技術(shù)將發(fā)展更加成熟且普遍

2D視覺發(fā)展的同時(shí)，3D技術(shù)也在崛起。從目前的趨勢(shì)來(lái)看，3D機(jī)器視覺的發(fā)展勢(shì)頭要遠(yuǎn)大于2D。盡管當(dāng)前工業(yè)機(jī)器視覺發(fā)展較為成熟，但是3D技術(shù)國(guó)內(nèi)依然屬于發(fā)展初期，國(guó)外的公司和產(chǎn)品在微觀高精度檢測(cè)方面較國(guó)內(nèi)的領(lǐng)先，且占據(jù)市場(chǎng)的大部分份額。國(guó)內(nèi)企業(yè)開始在硬件軟件等方面逐漸替代國(guó)外企業(yè)。

趨勢(shì)二：國(guó)產(chǎn)化替代成為主旋律，中外廠商競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇，市場(chǎng)格局重構(gòu)

當(dāng)前機(jī)器視覺替代率達(dá)50%，但多局限于2D機(jī)器視覺領(lǐng)域。未來(lái)隨著國(guó)產(chǎn)品牌協(xié)作共贏，產(chǎn)品功能專業(yè)、種類精細(xì)化，替代率將逐步升高。行業(yè)將趨向于專業(yè)化分工，自主化視覺平臺(tái)、視覺系統(tǒng)與裝備將協(xié)同作戰(zhàn)，逐步超越國(guó)外品牌，成長(zhǎng)為中國(guó)智能制造工業(yè)視覺的主力軍。

趨勢(shì)三：整合碎片化場(chǎng)景，標(biāo)準(zhǔn)化一體化設(shè)備將是機(jī)器視覺下一代發(fā)展方向

隨著工業(yè)自動(dòng)化的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，智能制造模式下的產(chǎn)品多品種、小批量、個(gè)性化生產(chǎn)。企業(yè)開始向批量化定制生產(chǎn)的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，但機(jī)器視覺技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線中只能對(duì)少數(shù)產(chǎn)品進(jìn)行識(shí)別和分類，難以滿足碎片化場(chǎng)景。為解決此情況，整合碎片化場(chǎng)景、打造一體化設(shè)備將會(huì)極大地促進(jìn)信息技術(shù)與運(yùn)營(yíng)技術(shù)的快速融合。同時(shí)，打造全流程數(shù)字化閉環(huán)也將是重要舉措之一。

當(dāng)然，在三大趨勢(shì)之外，機(jī)器視覺的發(fā)展也伴隨很多行業(yè)的突破而進(jìn)入更高的層級(jí)，并對(duì)某些行業(yè)的進(jìn)步發(fā)揮重要的作用。比如半導(dǎo)體行業(yè)隨著美國(guó)“卡脖子”越來(lái)越緊，對(duì)中國(guó)工藝制程的升級(jí)帶來(lái)很大困難。

對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，由于晶圓越做越大，內(nèi)部線路越做越細(xì)，連接體體積越做越小，需要機(jī)器視覺精密識(shí)別、定位的器件越來(lái)越多，對(duì)生產(chǎn)效率和次品率的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，半導(dǎo)體行業(yè)的升級(jí)極其依賴機(jī)器視覺產(chǎn)品的保證。

這時(shí)候，發(fā)展國(guó)產(chǎn)AOI檢測(cè)設(shè)備就是半導(dǎo)體投資能否取得成功的關(guān)鍵一環(huán)。對(duì)于努力趕超國(guó)外水平的國(guó)內(nèi)新投資的半導(dǎo)體廠商而言，能夠改善工藝和品質(zhì)至關(guān)重要，透過(guò)AOI收集的圖片，新產(chǎn)品的良率、產(chǎn)量甚至廠商的能力和瓶頸是否有機(jī)會(huì)被推算出來(lái)，都影響著整個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

機(jī)器視覺行業(yè)的發(fā)展水平，已經(jīng)成為決定很多其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展更進(jìn)一步所必須的臺(tái)階。不管是半導(dǎo)體還是新能源汽車，不管是智能采礦還是智慧農(nóng)業(yè)，機(jī)器視覺，正在成為行業(yè)基石一般的技術(shù)類型。