機器人行業(yè)調(diào)研(五)
上一篇文章講完了工業(yè)機器人及其在市場上的應用,本篇文章繼續(xù)對機器人行業(yè)進行調(diào)研,講解機器視覺的內(nèi)容,讓我們來繼續(xù)學習吧~
????????十二、機器視覺
定義:機器視覺(Machine Vision)被稱為機器人的眼睛,通過計算機來模擬眼睛進行圖像采集,經(jīng)過圖像識別和處理提取信息,最終通過執(zhí)行裝置完成操作。
功能:識別、定位、測量、檢測
機器視覺的四類功能相比人眼視覺,具有圖像采集和分析速度快、觀測精度高、環(huán)境適應性強、客觀性高、持續(xù)工作穩(wěn)定性高等優(yōu)勢,因而可幫助終端使用者進行產(chǎn)品增質(zhì)、成本降低以及生產(chǎn)數(shù)字化。
市場規(guī)模:
GGII數(shù)據(jù)顯示,從全球市場來看,2021年全球機器視覺市場規(guī)模約為 804 億元,同比2020年增長12.15%,預計至2025年該市場規(guī)模將超過1200億元,2022 年至2025年復合增長率約為12%;從中國市場來看,2021年中國機器視 覺市場規(guī)模138.16億元(該數(shù)據(jù)未包含自動化集成設備規(guī)模),同比增長 46.79%,預計至2025年我國機器視覺市場規(guī)模將達到349億元。
目前中國已是繼美國、日本之后的第三大機器視覺領域應用市場。
應用領域:機器視覺目前主要應用在消費電子、汽車、食品、制藥等領域。
產(chǎn)業(yè)鏈:上游零部件、中游系統(tǒng)、下游行業(yè)
結構:光源、相機、軟件
光源:光源是指用于為工業(yè)機器視覺應用場景提供照明的系統(tǒng),主要包括光源和控制器。
光源主要分為LED 光源、鹵素燈和高頻熒光燈三種,其中最為常用的為LED光源。
按形狀可劃分為環(huán)形光源、條形光源、平面光源、 線光源、點光源、同軸光源等,不同的形狀結構可提供不同的亮度、強度、照射角度、照射面積及顏色組合等,適用于不同的機器視覺應用場景。
玩家:日本CCS、Moritex、美國Ai、法國Phlox光源、國內(nèi)奧普特為龍頭,沃德普、康視達、銳視光電、緯朗光電等。
工業(yè)相機:用于工業(yè)領域的視覺相機為工業(yè)相機。
玩家:德國巴斯勒,美國特利丹DALSA、康耐視、日本基恩士、索尼、德國Allied Vision、韓國Vieworks等,國內(nèi)海康威視、大華科技、大恒科技、維視圖像。
鏡頭:鏡頭的主要作用是將目標成像在圖像傳感器的光敏面上,主要參數(shù)有焦距、景深(Depth of Field)、分辨率、工作距離、視場(Field of View)等。
按焦距可分為定焦鏡頭和變焦鏡頭,根據(jù)光圈可分為固定光圈和可變光圈,根據(jù)視場大小可分為攝遠鏡頭、普通鏡頭和廣角鏡頭,還有遠心鏡頭、顯微鏡頭、微距鏡頭、紫外鏡頭和紅外鏡頭等。
冷加工:鍍膜、荒折(粗磨)、砂掛(精磨)、拋光、芯?。ミ叄┑裙ば驑嫵闪斯鈱W冷加工的基本工藝。
玩家:全球范圍德系徠卡、施耐德、卡爾蔡司,日系 CBC、Kowa、茉麗特、尼康、富士等光學巨頭,國內(nèi)普密斯、東正光學和慕藤光布局中低端市場。
軟件:軟件平臺主要指開發(fā)環(huán)境,包括C#、LabVIEW、MATLAB等通用工具和Halcon、Vision Pro等專用工具。
開發(fā)包是基于軟件平臺對各種常用圖像處理算法進行封裝,用以實現(xiàn)對圖像分割、提取、識別和判斷等功能,例如維視圖像的 MVIPS 圖像處理軟件。
圖像處理軟件領域主要由美、德等國主導,主要廠商包括美國康耐視Cognex、德國Mvtec、日本歐姆龍Adept 等,軟件的底層算法基本被以上廠商壟斷,國內(nèi)創(chuàng)科視覺、??低暋W普特、維視圖像等。
技術路線:2D視覺無法獲得物體的空間坐標信息,隨著工業(yè)控制對精確度和自動化的要求越來越高,3D機器視覺變得更受歡迎,目前市場上涌現(xiàn)出標準化3D視覺軟、硬件產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成。
3D視覺成像可分為光學和非光學成像方法,光學方法包括ToF飛行時間、結構光投影、相機陣列、激光掃描、雙目立體視覺等。
特點:
玩家:日本基恩士、美國康耐視
中國主要有???、奧普特、天準科技、矩子科技、大恒、美亞光電、思泰克、征圖新視、華周測控等。
歷史:20世紀50年代,Gilson 提出“光流”這一概念,并基于相關統(tǒng)計模型發(fā)展了逐像素的計算模式,開始研究二維圖像的統(tǒng)計模式識別。
20世紀60年代,美國學者Roberts 用計算機從2D圖像中提取三維結構,開始進行三維機器視覺研究。
20世紀70年代,MIT人工智能實驗室開設機器視覺課程,DavidMarr開創(chuàng)“自下而上”通過計算機視覺捕捉物體形象方法。
20世紀80-90年代,視覺公司開發(fā)出第一代圖像處理產(chǎn)品。
21世紀,機器視覺產(chǎn)品在下游行業(yè)得到了廣泛應用,各個行業(yè)開始尋求視覺檢測方案。
作者:new bo;微信公眾號:new bo
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