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機器視覺:智能制造的眼睛
發布人:admin    發布日期:2017-11-02    瀏覽次數:1277次     字體大小:【大】【中】【小】

智能制造悄然而至

把巨大的改變帶給我們

帶著強烈的好奇心

小M決定透過智能制造的眼睛——機器視覺

一探智能制造的核心




機器視覺
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工業4.0離不開智能制造,智能制造離不開機器視覺。2015年我國機器視覺市場全球占比8.3%增速超20%,機器視覺為我國工業自動化打開“新視界”。



智能制造的視覺入口

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簡介及分類

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。機器視覺可以分為工業視覺、計算機視覺兩類。



機器視覺分類


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構成及原理

機器視覺系統一般由燈源、鏡頭、工業相機、圖像采集卡、圖像處理單元和視覺處理軟件構成。



機器視覺系統構成及工作原理


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優勢及特點

機器視覺具有高度自動化、高效率、高精度和適應較差環境的優點。



機器視覺性能優勢原理


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是實現智能制造的必要手段

如果說工業機器人是人類手的延伸、交通工具是人類腿的延伸,那么機器視覺就相當于人類視覺在機器上的延伸。機器視覺實現了對工件尺寸、形狀、顏色等特征的自動判斷和識別,可以讓機器代替人眼做測量和判斷,是實現工業自動化和智能化的必要手段。



機器視覺與人類視覺對比



機器視覺應用于智能制造領域的功能


機器視覺下游應用現狀

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應用廣泛

作為一種給機器人帶來視覺功能的關鍵技術,機器視覺應用廣泛。從工業視覺到計算機視覺,從人機交互到自動駕駛,從虛擬現實到物體自動識別,機器視覺都能擔當著重要角色。



機器視覺應用領域


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工業領域

工業機器人領域的機器視覺下游市場主要是半導體及電子制造、汽車、食品與包裝和制藥行業,其他如煙草、農業、機械零部件等也是機器視覺應用的重要行業。



機器視覺在包裝機械和機械零部件應用示例



機器視覺工業應用情況


工業領域的機器視覺難點在于精度和速度,要求都在毫米級,且工業領域工業機器人抓手的變動是在三維空間內。



基于機器視覺的工業機器人定位技術流程


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服務機器人領域


掃地機器人

目前實現自主規避障礙&規劃路線的掃地機器人的技術路徑主要有兩類,機器視覺技術和激光雷達導航技術。基于機器視覺的掃地機器人,指通過攝像頭獲取圖像,通過算法實現規劃路徑、躲避障礙。



不同技術方案的掃地機器人特點對比


根據IFR統計數據顯示,2014年全球家務機器人銷售額達到12億美元,同比增長24%。同時,根據GFK數據,2015年中國掃地機器人市場零售規模在50億元人民幣左右,這一數字在2018年將增長至120億元人民幣,市場空間巨大。



2012-2018全球及中國掃地機器人市場空間預測(億美元)


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無人駕駛領域

攝像頭(機器視覺)、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、GPS是無人駕駛汽車感知系統的五大重要傳感器。



攝像頭(機器視覺)與其他四類無人駕駛汽車傳感器的特性對比(點擊大圖更清晰)


根據麥肯錫、高盛的預測,在2022年左右,會出現呈一定規模的的無人駕駛汽車應用趨勢。到2030年左右,無人駕駛汽車將進入汽車消費市場。



無人駕駛產業化發展的階段及重要節點預測


機器視覺市場規模概況

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全球

全球機器視覺部件及系統市場空間從2010年的25.2億美元增長到2015年的42億美元,年復合增長率為10.8%



2010-2015全球機器視覺部件及系統市場空間


在地區方面,機器視覺主要分布在美國、德國、日本、中國等國家。中國機器視覺產業雖然起步晚,但發展速度快,已成為繼美國和日本之后的全球第三大機器視覺市場。



2014年全球機器視覺市場地區分布


在應用領域方面,工業機器視覺下游行業主要為半導體及電子制造,汽車行業次之。



2015全球機器視覺部件級系統市場分布


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中國

我國機器視覺起步于20世紀80年代,2006 年以前,國內機器視覺產品應用主要集中在外資制造企業,規模很小。2011 年國內機器視覺市場開始啟動,目前行業正處于快速發展期,發展空間大。



我國機器視覺行業發展時期


2015年國內機器視覺硬件及系統市場規模22億元人民幣,全球占比8.3%,增速為20.9%,高于全球平均水平。



2010-2018年中國機器視覺市場空間及增速


我國機器視覺行業競爭格局

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整個機器視覺系統中,半導體零部件和軟件開發占據成本的80%,其中進口核心零部件和底層軟件開發占60%生產成本。



機器視覺成本構成


目前活躍在我國機器視覺市場上的力量主要可以分為三類:國際綜合自動化工業公司、國際專門機器視覺廠商、國內專門機器視覺公司,其中外資廠商仍然占據機器視覺市場主導地位,我國機器視覺行業企業以產品代理商和系統集成及設備制造為主,底層開發商較少。



我國機器視覺市場上的三類力量



國內機器視覺產業鏈上公司分布


從行業公司來看,中國的國際機器視覺品牌已超100多家,中國自己的機器視覺企業也超過102家,機器視覺產品代理商超過200家,專業的機器視覺系統集成商超過50家



2007-2013年我國機器視覺企業數量及增速


小M有話說

天下武功,唯快不破。

敏銳地發現新的風口并快速占領,乃商業成功的不二法門。

來源:模具圈



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