文︱朵啦

圖 | 博眾精工

機器視覺技術作為工業(yè)智能化快速發(fā)展的一個分支,為機器人、自動化設備加上了“眼睛”和“智慧”,在智能制造的浪潮中扮演著重要的角色。今年7月中旬,工信部聯(lián)合十部門共同印發(fā)《5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》,以推動重點領域5G應用的深度和廣度,其中機器視覺被列為5G+工業(yè)互聯(lián)網方向的重要業(yè)務之一。這意味著隨著5G等新技術的發(fā)展,機器視覺在國內將釋放巨大的市場潛力。

由機器視覺產業(yè)聯(lián)盟(CMVU)主辦,慕尼黑展覽(上海)有限公司承辦的中國(深圳)機器視覺展暨機器視覺技術及工業(yè)應用研討會(簡稱:VisionChina)將于2021年10月28日-30日在深圳國際會展中心(寶安新館)9號館舉辦。主題涵蓋機器視覺與5G、視覺檢測、智能視覺裝備、嵌入式視覺、人工智能、邊緣計算、深度學習等技術融合�，F(xiàn)場設以“3D視覺與智能裝備賦能黑燈工廠”為主題的同期論壇,并集合多家優(yōu)秀企業(yè),打造“智能視覺裝備展示區(qū)”。屆時——博眾精工科技有限公司 (以下簡稱:博眾精工)北京技術研究院副院長楊軍超受邀,與探索科技(techsugar)就機器視覺技術在智能制造領域的應用、機器視覺領域的成長動力、中國機器視覺產業(yè)的發(fā)展路徑等問題進行探討。

機器視覺快速切入智能制造

“機器視覺利用環(huán)境和物體對光的反射來獲取及感知信息,為機器植入眼睛;同時,機器視覺為機器植入大腦,對信息進行智能處理與分析,并運用分析得到的信息執(zhí)行相應的活動。”楊軍超對探索科技表示。如今,作為機器感知能力的基石,機器視覺與自然語言處理、邊緣算力、其他智能終端傳感器結合,在千行百業(yè)鋪開應用。

此次機器視覺展,博眾精工帶來了3D相機、高速工業(yè)相機、智能相機、人工智能技術與產品等。以3D相機為例,博眾精工提供高精度和大視野兩大系列標準產品,旨在滿足客戶多樣化的需求,博眾精工將嵌入式技術和并行計算技術整合到3D產品當中,使博眾精工的產品在結構、性能及應用層面極具優(yōu)勢,獲得了客戶的一致認可。在智能相機領域,楊軍超表示,對比傳統(tǒng)主機+工業(yè)相機的架構,智能相機體積小、功耗低、使用靈活的優(yōu)勢明顯。博眾精工引入了ARM+NPU的運算架構,尋找智能相機的功耗、性能與成本的最優(yōu)解。

圖:博眾精工的產品歷程

伴隨著半導體行業(yè)進入新一輪景氣周期,現(xiàn)如今軟件設計公司如雨后春筍,其中深度學習算法的研究與開發(fā)將與機器視覺深度融合,助力產業(yè)升級。楊軍超表示,深度學習算法的能力取決于網絡模型的大小,模型越大表達能力越強,但是對算力的要求也越高。楊軍超表示,減輕對軟硬件的負擔需要從兩方面去考慮。首先是算法層面,博眾精工在積極探索模型壓縮和推理加速的技術,期望從根本上減輕算法對硬件的要求;另外一方面是硬件部署,博眾精工善于采用邊云協(xié)同的方式,在邊緣節(jié)點和中心服務器上合理分配運算任務,提高整體的運算效率。

5G+AI是機器視覺最大成長動力

博眾精工認為,未來機器視覺技術需要攻克的難題主要在以下幾個方面:更高速、與智能工廠以及工業(yè)4．0結合、從二維轉向三維以及多維、特殊材料的檢測、特殊的應用場景。

楊軍超表示,從數據的角度來看,視覺技術能獲取的信息體量越來越大,從二維到三維甚至是更多維度,這給自動化運行帶來了豐富的數據基礎;但這僅僅解決了數據獲取問題,如何利用這些數據進行更深層次的決策和判斷,這需要靠算法能力的提升解決�；�于博眾精工在自動化生產領域的經驗,楊軍超表示,高精度和高效率的規(guī)�；�生產、定制化生產給機器視覺技術帶來一定挑戰(zhàn),機器視覺仍需要解決傳統(tǒng)自動化裝配、以及促進解決定制化裝配的柔性生產問題。最后,未來的智能工廠也需要自動化系統(tǒng)具備學習能力、思考能力和決策能力。博眾精工致力于研究人工智能技術的底層算法和行業(yè)應用,充分發(fā)揮了5G網絡高帶寬、低時延特性,實現(xiàn)云端人工智能算力就近部署,目前在缺陷檢測和3D視覺領域已經取得進展。

在智能制造部署中,機器視覺以5G和AI市場為成長動力,成為先進制造業(yè)的重要組成部分。楊軍超表示,5G技術是信息傳輸的高速公路,能夠從底層解決信息傳輸效率和實時性的問題;AI技術是未來制造業(yè)走向智能化的核心技術要素,5G和AI技術的發(fā)展會將智能制造的發(fā)展水平提升到一個新的高度,應用于更多的行業(yè)領域。智能制造中的自動化生產將會是雙碳目標實施的重要推動者。楊軍超表示,碳中和目標的提出和實施對國家未來的產業(yè)結構和能源結構都將產生深遠的影響,碳中和碳達峰是現(xiàn)在重構科技行業(yè)的重要因素,制造業(yè)企業(yè)首當其沖也應將碳中和作為自己的發(fā)展目標之一,自動化生產將會是雙碳目標實施的重要推動者。

自研比例攀升,國產化替代取得實質性進展

機器視覺行業(yè)在中國逐漸興起,但目前中國多數機器視覺設備研發(fā)商尚處于產品開發(fā)期,包括工業(yè)、制造業(yè)、物流等領域在內的未來領域還存在很大的探索空間。探索科技獲悉,根據機器視覺產業(yè)聯(lián)盟2020年度企業(yè)調查數據,從中國機器視覺行業(yè)自主及代理產品銷售額來看,2020年,自主產品銷售占比83．2%,代理產品銷售占比16．8%,中國機器視覺自主研發(fā)產品比例不斷上升,在鏡頭、光源、工業(yè)相機等技術上不斷突破和創(chuàng)新,國產化替代取得實質性進展,發(fā)展態(tài)勢良好。楊軍超分析中國機器視覺發(fā)展路徑時表示,早期的視覺公司主要執(zhí)行代理國外品牌,在此過程中開拓國內市場,逐步實現(xiàn)了技術積累和人才積累;更多的國內機器視覺廠商進入供應體系,一定程度上能夠降低公司采購成本,同時也促進了產品迭代,提升競爭力;由此,企業(yè)逐漸走上自主研發(fā)的道路,與國外廠商形成既有合作又有競爭的局面。

楊軍超表示,近年國內視覺廠商在核心零部件和視覺系統(tǒng)兩方面發(fā)展迅速。他認為,視覺行業(yè)需求分散且定制化程度高的特性要求視覺廠商們具備快速響應能力、本地化服務能力以及提供整體解決方案的能力,這些都是本土廠商的優(yōu)勢。以工業(yè)相機為例,此前一直是國外廠商占據主導地位,這幾年隨著大恒、�？档纫慌�企業(yè)的發(fā)展,逐漸取代了國外一線品牌等相機廠商在國內的市場地位。

圖:博眾精工團隊的全球布局

中國的機器視覺行業(yè)正在不斷取得突破性的成果并積極推動標準制定,這很大程度上得益于中國企業(yè)對技術創(chuàng)新的大力投入和發(fā)明專利積累。博眾精工深耕裝備制造業(yè)近20年,一直秉持以技術創(chuàng)新為核心的發(fā)展理念,在消費電子領域、新能源領域和半導體領域加大研發(fā)投入,以及股權激勵形成的股份支付費用增加。截至2021年6月底,博眾精工共取得有效授權專利總計1904項,其中發(fā)明專利總計885項。