上海，四葉草，國家會(huì)展中心，第十八屆中國國際工業(yè)博覽會(huì)在這里如期舉行。人潮涌動(dòng)，新品百出，精彩紛呈！一場工業(yè)自動(dòng)化的饕餮盛宴火熱上演，為人們帶來不一樣的視覺體驗(yàn)！作為一年一度的行業(yè)盛會(huì)，我們可以透過工博會(huì)看到整個(gè)行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。工業(yè)4.0強(qiáng)勢來襲，人工智能應(yīng)用迅猛增長，工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)迎來全面發(fā)展時(shí)期！

而機(jī)器視覺則可以說是工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的靈魂之窗，從物件/條碼辨識(shí)、產(chǎn)品檢測、外觀尺寸量測到機(jī)械手臂/傳動(dòng)設(shè)備定位，都是機(jī)器視覺技術(shù)可以發(fā)揮的舞臺(tái)。

機(jī)器視覺+機(jī)器人

機(jī)器人（Robot）是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械等組成。

機(jī)器視覺在機(jī)器人上的應(yīng)用是十分必要的，工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人都需要機(jī)器視覺這只“眼睛”，但工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人對(duì)機(jī)器人視覺的需求卻是不同的。

機(jī)器視覺在工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人上的區(qū)別，首先就是應(yīng)用場景。在工業(yè)機(jī)器人的環(huán)境里，計(jì)算機(jī)視覺看到的場景是相對(duì)單一，但服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用場景就要復(fù)雜很多。場景之外，便是精度方面。在工業(yè)機(jī)器人里面，計(jì)算機(jī)視覺的辨識(shí)精度一定是在毫米級(jí)以下的，包括靜態(tài)的辨識(shí)精度和動(dòng)態(tài)的辨識(shí)精度，靜態(tài)指的是相機(jī)或者觀測物品相對(duì)處在一個(gè)靜止的狀態(tài)，它這個(gè)時(shí)候的辨識(shí)精度取決于相機(jī)的分辨率，包括物品的邊緣是否清晰，差異化是否很明確，這個(gè)時(shí)候精度甚至可以達(dá)到微米級(jí)以下，服務(wù)機(jī)器人大部分的精度并不會(huì)很高，可能會(huì)在厘米級(jí)以上。

機(jī)器視覺多方位拓展應(yīng)用

作為一種給機(jī)器人帶來視覺功能的關(guān)鍵技術(shù)，機(jī)器視覺應(yīng)用廣泛。從工業(yè)視覺到計(jì)算機(jī)視覺，從人機(jī)交互到自動(dòng)駕駛，從虛擬現(xiàn)實(shí)到物體自動(dòng)識(shí)別，機(jī)器視覺都能擔(dān)當(dāng)著重要角色。

機(jī)器視覺是利用光學(xué)系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)字相機(jī)和圖像處理工具來模擬人類視覺和思維的技術(shù)。自動(dòng)化裝備可分為傳感檢測、監(jiān)控系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大類，機(jī)器視覺屬于傳感檢測領(lǐng)域的自動(dòng)化應(yīng)用設(shè)備。機(jī)器視覺系統(tǒng)具有極高的分辨精度和處理速度，在諸多指標(biāo)上達(dá)到或超過人眼的視覺能力，并可以通過紅外線、超聲波、微波專用傳感器成像等處理人體無法感知的內(nèi)容。此外，機(jī)器視覺系統(tǒng)還可以不間斷工作，并具有成像指標(biāo)客觀可量化等優(yōu)點(diǎn)。

從產(chǎn)品應(yīng)用來看，機(jī)器視覺不僅作為單一產(chǎn)品應(yīng)用于質(zhì)量檢測等領(lǐng)域，目前還被廣泛安裝在工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品中，屬于自動(dòng)化工程中的上游核心環(huán)節(jié)，在工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程中的應(yīng)用較為廣泛。數(shù)據(jù)顯示，去年全球機(jī)器視覺市場規(guī)模約42億美元，同比增長10.5%。其中，美國是全球最大的機(jī)器視覺市場，占到50%的份額。我國機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)起步較晚，但近年來發(fā)展迅猛，去年市場規(guī)模達(dá)3.5億美元，增速約22.2%。機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，未來幾年，我國機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)將維持20%的增速，遠(yuǎn)高于全球的8.4%平均水平。

我國機(jī)器視覺技術(shù)日趨成熟，未來應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅鸩酵貙?，食品、包裝、印刷、物流、儀器儀表等行業(yè)需求有望顯著提升。

OPCUA：機(jī)器視覺大有可為

如何使機(jī)器視覺能夠適應(yīng)“工業(yè)4.0”以及未來的智能工廠?VDMA與OPC聯(lián)合推出的“OPC統(tǒng)一架構(gòu)機(jī)器視覺配套規(guī)范”，旨在通過OPCUA實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺系統(tǒng)與生產(chǎn)控制和IT系統(tǒng)的無縫集成。要使機(jī)器視覺能夠適應(yīng)“工業(yè)4.0”以及未來的工廠生產(chǎn)，目的是通過采用OPCUnifiedArchitecture(OPC統(tǒng)一架構(gòu)，簡稱“OPCUA”)，將機(jī)器視覺系統(tǒng)直接整合進(jìn)生產(chǎn)控制與IT系統(tǒng)。

機(jī)器視覺系統(tǒng)已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的一部分。它們能夠完成高質(zhì)量測試、引導(dǎo)機(jī)器、控制工藝、識(shí)別組件、讀取編碼并為優(yōu)化生產(chǎn)提供極有價(jià)值的數(shù)據(jù)。就在生產(chǎn)工藝中采集與解讀信息的數(shù)量而言，任何組件都比不上機(jī)器視覺系統(tǒng)?！霸谖铱磥?，它是成功實(shí)現(xiàn)‘工業(yè)4.0’的關(guān)鍵技術(shù)?！盢offz博士說。

據(jù)OPCFoundation副總裁StefanHoppe所說，“OPCFoundation提供的是從傳感器至企業(yè)之間各類橫向與縱向信息整合所需的工業(yè)互操作性標(biāo)準(zhǔn)。OPCUA已經(jīng)初步將重點(diǎn)放在工業(yè)自動(dòng)化市場之上，因?yàn)镺PCUA的模式是完全獨(dú)立于供貨商與操作系統(tǒng)，很快就被其它市場與領(lǐng)域采納為互操作性解決方案。”在德國“工業(yè)4.0”倡議中，已經(jīng)將OPCUA技術(shù)確認(rèn)為推薦采用的通信技術(shù)。

很多其它組織已經(jīng)開始利用OPCUA信息建模功能，以實(shí)現(xiàn)信息孤島之間系統(tǒng)的無縫整合。機(jī)器與設(shè)備生產(chǎn)廠商首先需要描述所用數(shù)據(jù)及接口，之后再通過配置安全證書實(shí)現(xiàn)可用性或提供保護(hù)。將不同的傳輸機(jī)制整合起來，能夠在車間甚至云計(jì)算等不同情境下，以最佳的方式傳送信息與數(shù)據(jù)。

越來越多的VDMA專業(yè)協(xié)議開始關(guān)注OPUUA。VDMA正在編制一套名為“使用OPCUA實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0通信”的指導(dǎo)方針，其目的是就整合過程為機(jī)械工程行業(yè)提供支持與實(shí)施建議。據(jù)負(fù)責(zé)“VDMA工業(yè)4.0論壇”ChristianMosch博士所說，“編制這個(gè)指導(dǎo)方針意在明確支持將OPCUA作為‘工業(yè)4.0’的通信協(xié)議。在‘工業(yè)4.0’的背景下，希望中小型企業(yè)在建立及擴(kuò)展工業(yè)通信方面的門檻會(huì)有所降低?！?/span>

如果說工業(yè)機(jī)器人是人類手的延伸，那么機(jī)器視覺就相當(dāng)于人類眼睛的延伸，毋庸置疑，機(jī)器視覺是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的必要手段。而就中國目前市場狀況而言，國內(nèi)機(jī)器視覺產(chǎn)品與國外產(chǎn)品的差距不僅僅是在技術(shù)層面，品牌和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的提升也是國內(nèi)企業(yè)需要努力的方向。