機(jī)器視覺(jué)將是工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

（文章來(lái)源：51CTO）

機(jī)器視覺(jué)將機(jī)器學(xué)習(xí)與商業(yè)級(jí)的硬件融合在一起，為消費(fèi)者和企業(yè)提供前所未有的感知環(huán)境的能力。除了這些技術(shù)，還有自動(dòng)化和高速網(wǎng)絡(luò)，共同構(gòu)成了一場(chǎng)新的工業(yè)革命——工業(yè)4.0。它們將為工業(yè)帶來(lái)一種低浪費(fèi)、高效率工業(yè)活動(dòng)的全新方式。機(jī)器視覺(jué)將會(huì)影響制造、鉆探和采礦等垂直領(lǐng)域。在貨運(yùn)和供應(yīng)鏈管理、質(zhì)量保證、材料處理、安全，以及其他各種過(guò)程中，都會(huì)有進(jìn)一步的發(fā)展。

不久之后，機(jī)器視覺(jué)將會(huì)無(wú)處不在，為工業(yè)世界構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)提供關(guān)鍵的智能技術(shù)。下面，讓我們來(lái)看看它是如何付諸實(shí)踐的。什么是機(jī)器視覺(jué)?機(jī)器視覺(jué)是一種能讓機(jī)器更好地感知周?chē)h(huán)境的技術(shù)。它有助于高階圖像識(shí)別和更高級(jí)意識(shí)的決策。

為了利用機(jī)器視覺(jué)，需要使用高保真攝像機(jī)來(lái)捕捉環(huán)境或工件的數(shù)字圖像。這些圖像可以通過(guò)自動(dòng)駕駛車(chē)輛(AGV)或機(jī)器人進(jìn)行拍攝。然后機(jī)器視覺(jué)使用非常復(fù)雜的模式識(shí)別算法來(lái)判斷它的位置、身份或條件。適當(dāng)?shù)恼彰魇菍?shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)的關(guān)鍵因素，在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中有幾種常見(jiàn)的光源，包括led、石英鹵素、金屬鹵化物、氙氣和傳統(tǒng)的熒光燈。如果條形碼或工件的一部分被遮擋，讀取可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

機(jī)器視覺(jué)結(jié)合了先進(jìn)的硬件和軟件，使機(jī)器能夠以新的有效的方式觀察并對(duì)外界刺激作出反應(yīng)。機(jī)器視覺(jué)如何支持企業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)?工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)設(shè)備的普及標(biāo)志著技術(shù)的進(jìn)步。IIoT使企業(yè)業(yè)務(wù)自上而下獲得前所未有的可見(jiàn)性?；诰W(wǎng)絡(luò)傳感器和云資源，為企業(yè)與業(yè)務(wù)合作伙伴之間提供本地和遠(yuǎn)程資產(chǎn)的雙向移動(dòng)。

物聯(lián)網(wǎng)硬件和軟件可以產(chǎn)生有價(jià)值的操作數(shù)據(jù)，不僅應(yīng)用于機(jī)械活塞或軸承這樣的小部件，也可用于卡車(chē)車(chē)隊(duì)這樣的大系統(tǒng)。企業(yè)應(yīng)該把目光投向任何有潛力的地方，即使是在資源或勞動(dòng)力短缺的時(shí)候。物聯(lián)網(wǎng)意味著無(wú)處不在的計(jì)算，機(jī)器視覺(jué)在物聯(lián)網(wǎng)中處于什么位置呢?機(jī)器視覺(jué)使現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)更加強(qiáng)大，能夠更好地傳遞價(jià)值和效率。我們共同期待它創(chuàng)造出更多全新的機(jī)會(huì)。

增強(qiáng)傳感器的作用：機(jī)器視覺(jué)使整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器更加強(qiáng)大和有用。傳感器不僅提供原始數(shù)據(jù)，還能提供一定程度的解釋和抽象，可用于決策制定或?qū)崿F(xiàn)更高級(jí)別的自動(dòng)化。降低帶寬需求：機(jī)器視覺(jué)有助于降低大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的帶寬需求。與原有方式相比——從數(shù)據(jù)源捕獲圖像和數(shù)據(jù)，然后將其發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行分析，機(jī)器視覺(jué)通常從數(shù)據(jù)源進(jìn)行研究?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的龐大數(shù)據(jù)，借助于機(jī)器視覺(jué)和邊緣計(jì)算，大量數(shù)據(jù)點(diǎn)可以直接轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的操作，而不需要傳輸?shù)街虚g節(jié)點(diǎn)進(jìn)行二次處理。支持物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化解決方案：機(jī)器視覺(jué)非常好地補(bǔ)充了物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。

與QA人員相比，機(jī)器人檢測(cè)的工作速度更快、更準(zhǔn)確，而且一旦發(fā)現(xiàn)缺陷和異常，它們會(huì)立即向決策者提供相關(guān)數(shù)據(jù)。提高機(jī)器人/協(xié)作機(jī)器人的安全性和實(shí)用性：利用機(jī)器視覺(jué)構(gòu)建的導(dǎo)航系統(tǒng)賦予機(jī)器人/協(xié)作機(jī)器人更大的自主性和尋路能力，幫助它們與人類(lèi)一起更快、更安全地工作。在地下倉(cāng)庫(kù)和其他具有高風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中，機(jī)器視覺(jué)幫助機(jī)器人提高響應(yīng)時(shí)間，減少不必要的錯(cuò)誤及其損失。使資產(chǎn)更加透明化：與傳統(tǒng)模式相比，如今公司和產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作，在時(shí)間、材料和勞動(dòng)力等資產(chǎn)浪費(fèi)方面要少得多。

企業(yè)如何應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)?當(dāng)你考慮典型工業(yè)過(guò)程中的每一個(gè)步驟時(shí)，不難看出機(jī)器視覺(jué)可以改進(jìn)操作的每一個(gè)環(huán)節(jié)。例如制造一個(gè)汽車(chē)部件，人類(lèi)和協(xié)作機(jī)器人共同把控原材料的質(zhì)量，然后運(yùn)送到工廠進(jìn)行加工。產(chǎn)品只有順利完成QA流程，最后才會(huì)運(yùn)送到零售商或最終用戶(hù)的手上。

無(wú)論產(chǎn)品是在倉(cāng)庫(kù)中，或在運(yùn)輸途中，甚至在線上還沒(méi)有裝配，機(jī)器視覺(jué)提供了一整套的自動(dòng)化處理流程。它不僅提高了每個(gè)部門(mén)的作業(yè)效率，而且保持了更高和更一致的質(zhì)量水平。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，公司已經(jīng)將機(jī)器視覺(jué)融入到他們的工作流程中。

有些應(yīng)用程序非常簡(jiǎn)單，比如在倉(cāng)庫(kù)地板上劃一條線，讓無(wú)人駕駛車(chē)輛安全地跟隨。還有一些機(jī)器視覺(jué)工具更加復(fù)雜，無(wú)論簡(jiǎn)單與否，都會(huì)帶來(lái)全新的改變。激動(dòng)人心的是，曾經(jīng)在工業(yè)世界中被認(rèn)為很難或不可能外包給機(jī)器人的任務(wù)，現(xiàn)在也能借助于機(jī)器視覺(jué)完成。如上所述，在倉(cāng)庫(kù)中挑選用戶(hù)訂單的箱子是一個(gè)存在固有風(fēng)險(xiǎn)的過(guò)程，任何篩檢錯(cuò)誤都會(huì)損害商譽(yù)和客戶(hù)利益。

其中產(chǎn)品包裝損壞、物品位置變動(dòng)和SKU標(biāo)識(shí)(庫(kù)存保有單位，Stock keeping Unit )的細(xì)微變化是最大的誤差來(lái)源，采用機(jī)器學(xué)習(xí)撿箱是一個(gè)非常好的選擇?，F(xiàn)在投入使用的自主定購(gòu)機(jī)器人已接近100%，它們可以安全地導(dǎo)航，檢查貨箱中的零部件和產(chǎn)品，使用機(jī)械手臂做出正確的選擇，并運(yùn)送到分檢區(qū)域或包裝區(qū)域。這意味著公司運(yùn)送受損貨物或不正確的SKU的風(fēng)險(xiǎn)要小得多，盡管如此，這些產(chǎn)品仍與客戶(hù)訂購(gòu)的并不完全匹配。

自動(dòng)化質(zhì)量保證和檢查是機(jī)器視覺(jué)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的另一個(gè)重要方面，并迅速得到了普及。在一些現(xiàn)代制造環(huán)境中，它不僅幫助雇主自動(dòng)化質(zhì)量保證過(guò)程并提高質(zhì)量，而且不需要犧牲人力。同時(shí)，自動(dòng)化檢測(cè)站處理這些重復(fù)性的工作，而員工則學(xué)習(xí)更多需要認(rèn)知能力的技能。

到2025年，協(xié)作機(jī)器人在所有機(jī)器人市場(chǎng)中可能會(huì)占據(jù)34%的份額。這在很大程度上是出于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，以及盡可能多的消除現(xiàn)代工業(yè)中低效、不準(zhǔn)確和浪費(fèi)的需求所推動(dòng)的。預(yù)計(jì)機(jī)器視覺(jué)在未來(lái)幾年還將繼續(xù)發(fā)展，并進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)4.0，許多人稱(chēng)之為第四次工業(yè)革命。據(jù)悉， Eyes產(chǎn)品已經(jīng)具有嵌入式板級(jí)圖像處理和機(jī)器視覺(jué)功能。

機(jī)器視覺(jué)能力的提升將帶來(lái)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0技術(shù)的更廣泛應(yīng)用，以及企業(yè)數(shù)字化智能化發(fā)展的新模式。
（責(zé)任編輯：fqj）