中国智能化机器视觉在社会中的应用及发展趋势

机器视觉自诞生至今,已经有15年的发展历程。可以说,作为一种应用系统,机器视觉的功能特点是随着工业自动化的进步而不断完善和扩展。目前全球视觉市场总规模大约在60亿到70亿美元,是以每年8.8%的增长率递增。而在中国,这个数字虽然看起来庞大,但随着加工制造业的发展,对于机器视觉的需求将会显著上升。

一、机器视觉概述及其特性

简单来说,机器视觉就是用机械设备代替人类眼睛进行测量和判断。一个完整的机器视觉系统由图像采集装置(包括CMOS和CCD两种)构成,它们能够将目标转换为图像信号,并通过专用的图像处理系统进行分析。在这个过程中,我们根据像素分布、亮度和颜色等信息,将这些信号转换为数字化数据;然后利用这些数据对目标进行各种操作,以提取其特征,最终依据这些结果来控制现场设备。

机器视验的一大优势是在提高生产柔性的同时增加自动化程度。在那些不适合人类工作环境或人眼无法满足要求的地方,常常使用机器视察代替人工观察;同样,在大批量生产过程中,由于人工检查效率低且精度有限,用来检测产品质量的人工方法被高效、高准确性的机械方法所取代。此外,基于其信息集成能力,使得它成为实现计算机集成制造基础技术。

正因为如此,在现代自动化生产中,我们广泛应用了这种技术用于监控作业状态、检验成品以及质量控制等领域。在中国,这种认识逐渐普及,其直接反映就是国内对于这项技术需求日益增长。

二、国内外现状与趋势

在国外,尤其是在半导体与电子行业方面,该技术取得了显著应用,其中40%~50%集中在半导体领域。具体来说,如PCB印刷电路板组装设备、SMT表面贴装设备以及电子生产加工设备,都广泛采用了这一技术。此外,它还被用于其他各个领域,如质量检测等场景,其产品在各行各业中的地位不可忽視。

相比之下,在中国,这些行业尚处于新兴阶段,而由于我们国家对此类产品技术普及不足,上述几个行业中的应用几乎空白,即便有,也仅限于低端层次。然而,由于基础设施建设改善、新兴产业孵化,以及资金积累,加上企业对于工业自动化智能化需求日益增长,现在开始出现更多关于图像与智能感知技术研究尝试。这导致从药品分装检验到印刷色彩检测等多个领域开始逐步引入该类科技。但真正意义上的高端应用仍然较少,因此相关行业尚有一定的发展空间。除了传统领域,还有如指纹识别等新兴方向也有很大的潜力待挖掘开拓。