機器視覺在工業(yè)中的總體趨勢！
作者： 發(fā)布時間：2025-10-16 瀏覽次數(shù) :0
機器視覺在目前在工業(yè)中比較熱的技術趨勢是：3D視覺、嵌入式視覺、深度學習，此外還有高光譜視覺、OPC UA標準等。
3D視覺處于成長階段。嵌入式視覺和深度學習處于創(chuàng)建階段。這個觀點來自德國的一位分析人士。
這位德國分析師認為機器視覺業(yè)處于成熟階段。回顧歷史，1985&mdash2000年是創(chuàng)建階段：當時有需求了，很多公司是從應用系統(tǒng)開始做起。2000&mdash2015年進入成長階段，這時候產(chǎn)生了分化，有些做系統(tǒng)集成，專門做行業(yè)產(chǎn)品和應用系統(tǒng)有一部分變成了部件(相機、光源、軟件)研發(fā)生產(chǎn)商。他們通過以客戶為導向的差異化產(chǎn)品去獲得市場份額。在這個發(fā)展階段，大家都在成長。只不過有的成長得更快一點，有的稍微慢一點。2015年后就進入成熟階段了，此時差異化縮小了，無非就是分辨率變高一點，速度更快一點，因此價格壓力就增大了。例如潘津主席2019年夏接觸了一些無錫會員，會員們反映競爭的壓力很大。
國際上主要有三類機器視覺公司：①一些財團把機器視覺公司買下來，組成一個項目組來做②做自動化的公司把機器視覺作為其產(chǎn)品線的補充③專業(yè)的機器視覺公司，把產(chǎn)品線不斷豐富。當然還有一些小公司，他們也在找自己的出路，因為機器視覺盡管不是一塊非常大的市場，但應用很豐富，各行各業(yè)里還有很多細分的需要用到機器視覺的地方，需要在這方面做一些研究和產(chǎn)品。
3D視覺有3個主要應用領域
1)度量。例如齒輪的測量，這是3D模型的建立，類似于過去的反向工程，或者類似三坐標測量的產(chǎn)品。現(xiàn)在很多地方可以用到一些非接觸的光電測量，諸如電路板的電路測量。
2)缺陷和完整性檢測。例如接插件的高度檢測。
3)機器人應用。這部分是新涌現(xiàn)的，而且發(fā)展前景好。其中一個應用是跟蹤，例如在一些涂膠、焊接中的應用，還有碼垛、拆箱、搬移、裝箱等。
現(xiàn)在工業(yè)上主要應用的3D技術，按照原理可分為3類：第1類是飛行時間法(ToF)。第2種是基于三角測量原理的三維測量。第3種是光譜共焦和白光干涉。從第1類到第3類，分辨率越來越高。
飛行時間法(ToF)有兩種方式。一種通過計算脈沖，然后算時間、相位變化。第二種通過發(fā)連續(xù)波，然后進行計算。ToF用起來很簡單，但精度有限。
基于三角測量原理又分為主動和被動。被動有被動三角法、雙目視覺。雙目就是通過兩個項來匹配，但z大的問題是要找到物體表面的反射光，即需要光源。新的主動方法可加一個頭&mdash&mdash隨機的投影，投到被測物的表面，因此不用再去找物體表面的反射光，通過投影的點去匹配。還有一種基于結構光的，包括用熟悉的激光、編碼的。其中激光是z早的方法，約在2010年前后出現(xiàn)，當時很多展會上展示這種方法，例如測輪胎尺寸、上面的刻字等。之后出現(xiàn)了編碼結構光。
接下來出現(xiàn)了光譜共焦和白光干涉。光譜共焦可測一個點、一條線，還有一個突出的特點是可以做透明物體的測量，包括玻璃的厚度等。白光干涉可以做一些特別陡的臺階、洞孔的測量。精確性高，但測量范圍比以前小很多。
可見，3D測量技術有很多種，前期推進的速度較慢。前期推廣中的一個較大問題是：不像傳統(tǒng)技術就一個框，大家的路徑是差不多的。3D測量的方法有很多種，沒有一種能覆蓋所有的項目，需要根據(jù)不同的項目，選擇不同的方法。
例如需要根據(jù)工作距離和景深，XY方向分辨率，Z方向精度，采集條件和處理時間，被測物表面特性(諸如閃光、漫射、黑的、透明的、半透明的)等，來選擇不同的型號。
未來的發(fā)展趨勢：提高速度、分辨率軟件使用更加友好、方便新的硬件技術新的3D方法的引入2D與3D的互補。
關于新的3D方法的引入和新的硬件技術，潘津主席2018年曾參加過一次德國的斯圖加特展會，看到一家廠商介紹其3D項目中有定制的芯片，做出了平行光結構方法，類似于ToF，該公司對這個芯片進行了特殊處理，使得不像上文介紹的結構光，同時分辨率也能達到新水平。
另外一個值得一提的方面是3D與2D的互補。新的3D方法，未來可能有突破的方面是把各種方法結合在一起，包括一些小公司在這方面做得好。z后一點是2D依然很重要3D不是萬能的、并非什么都能做。
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