機(jī)器視覺(jué)將機(jī)器學(xué)習(xí)與一系列工具結(jié)合起來(lái)，賦予消費(fèi)者和商業(yè)級(jí)硬件新的觀察和解釋環(huán)境的能力。在工業(yè)環(huán)境中，這些技術(shù)加上自動(dòng)化和更高速的網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了一場(chǎng)新的工業(yè)革命——工業(yè)4.0。它們還為開(kāi)展低浪費(fèi)、高效率的工業(yè)活動(dòng)提供了全新的途徑。
現(xiàn)在，機(jī)器視覺(jué)已經(jīng)初具規(guī)模，世界各地的公司都在探索它所帶來(lái)的好處。
機(jī)器視覺(jué)會(huì)影響制造，鉆探和采礦。在貨運(yùn)和供應(yīng)鏈管理、質(zhì)量保證、物料搬運(yùn)、安全以及各種其他流程和垂直領(lǐng)域，還有其他優(yōu)勢(shì)。
不久以后，機(jī)器視覺(jué)將無(wú)處不在，為工業(yè)世界構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)增加一層關(guān)鍵的智能。讓我們來(lái)看看公司是如何將其付諸實(shí)踐的。
什么是機(jī)器視覺(jué)?
機(jī)器視覺(jué)是一套讓機(jī)器更好地感知周?chē)h(huán)境的技術(shù)。它有助于更高級(jí)別的圖像識(shí)別和基于該感知的決策
為了利用機(jī)器視覺(jué)，一臺(tái)工業(yè)設(shè)備使用高保真攝像機(jī)捕獲環(huán)境或工件的數(shù)字圖像。圖像可以在自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(AGV)或機(jī)器人檢查站中拍攝。從那里，機(jī)器視覺(jué)使用極其復(fù)雜的模式識(shí)別算法來(lái)判斷其位置，身份或狀況。
在手動(dòng)檢查中，實(shí)現(xiàn)正確的照明是正確實(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。如果條碼或工件的一部分被陰影遮擋，則當(dāng)沒(méi)有條碼或工件時(shí)，讀數(shù)可能會(huì)傳遞錯(cuò)誤，反之亦然。
機(jī)器視覺(jué)結(jié)合了前沿的硬件和軟件，使機(jī)器能夠以新穎且有益的方式觀察并響應(yīng)外部刺激。
機(jī)器視覺(jué)如何支持業(yè)務(wù)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)進(jìn)步的重要時(shí)刻。IIoT為企業(yè)從上到下提供了新的運(yùn)營(yíng)可視性。網(wǎng)絡(luò)傳感器和基于云的企業(yè)和資源規(guī)劃中樞在本地和遠(yuǎn)程資產(chǎn)以及業(yè)務(wù)合作伙伴之間提供雙向數(shù)據(jù)移動(dòng)性。
雙向移動(dòng)性可以像機(jī)械活塞或軸承一樣小。它還可以像卡車(chē)車(chē)隊(duì)一樣大，可以使用正確的IoT硬件和軟件生成寶貴的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。企業(yè)可以到處可見(jiàn)，即使他們資源或勞動(dòng)力短缺。
物聯(lián)網(wǎng)首先代表了無(wú)處不在的計(jì)算。
機(jī)器視覺(jué)在這一切中處于什么位置呢?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。我們可以期待它創(chuàng)造一些全新的機(jī)會(huì)。
? 使傳感器更加有用
機(jī)器視覺(jué)使整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器變得更加強(qiáng)大和有用。傳感器不提供原始數(shù)據(jù)，而是提供可用于決策或進(jìn)一步自動(dòng)化的解釋和抽象級(jí)別。
? 降低帶寬需求
機(jī)器視覺(jué)可能有助于降低大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展的帶寬需求。與在源處捕獲圖像和數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行分析相比，機(jī)器視覺(jué)通常在數(shù)據(jù)源處進(jìn)行研究。現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生了數(shù)百萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，但是由于機(jī)器視覺(jué)和邊緣計(jì)算的幫助，它可以在無(wú)需傳輸?shù)捷o助位置的情況下產(chǎn)生大量可行的見(jiàn)解。
? 支持物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化解決方案
機(jī)器視覺(jué)非常出色地補(bǔ)充了物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。機(jī)器人檢查站可以比QA員工更快，更準(zhǔn)確地工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷和異常時(shí)，它們可以立即為決策者提供相關(guān)數(shù)據(jù)。
? 提高機(jī)器人和協(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)使機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人擁有更大的自主權(quán)和尋路能力，并幫助他們與人工一起更快更安全地工作。在存在錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)的倉(cāng)庫(kù)和其他環(huán)境中，機(jī)器視覺(jué)可幫助機(jī)械手揀選人員縮短響應(yīng)時(shí)間，并限制可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)損失的缺陷。
? 使資產(chǎn)之間更加了解
當(dāng)今和未來(lái)的經(jīng)濟(jì)需要公司和行業(yè)在運(yùn)營(yíng)的同時(shí)減少浪費(fèi)時(shí)間、物力和勞動(dòng)力。機(jī)器視覺(jué)將繼續(xù)使無(wú)人機(jī)、材料處理設(shè)備、無(wú)人駕駛車(chē)輛和托盤(pán)卡車(chē)、生產(chǎn)線和檢測(cè)站能夠更好地與網(wǎng)絡(luò)的其他部分交換詳細(xì)和有價(jià)值的數(shù)據(jù)。
在工廠環(huán)境中，這意味著機(jī)器和人員可以更好地協(xié)調(diào)工作，而不會(huì)出現(xiàn)瓶頸，超限和其他故障。
企業(yè)如何應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)?
當(dāng)您考慮到典型工業(yè)流程中涉及的每個(gè)步驟時(shí)，不難發(fā)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)可以改善操作的每個(gè)方面。
為了制造一個(gè)單一的汽車(chē)零件，人和機(jī)器協(xié)作來(lái)獲取原材料，評(píng)估它們的質(zhì)量，將它們運(yùn)輸?shù)焦S進(jìn)行加工，并在每個(gè)制造階段將這些產(chǎn)品運(yùn)送到工廠。最終，他們通過(guò)QA過(guò)程成功地看到它，然后再次出門(mén)，那里至少有最后一段流程在等待著它。稍后，零售商或最終用戶(hù)會(huì)收到它。
無(wú)論該產(chǎn)品處于靜止?fàn)顟B(tài)，運(yùn)輸中還是尚未組裝，機(jī)器視覺(jué)都提供了一種自動(dòng)處理產(chǎn)品的方法。它提高了每個(gè)部門(mén)(例如裝配)的效率，并保持了更高，更一致的質(zhì)量水平。
在現(xiàn)實(shí)世界中，公司已經(jīng)將機(jī)器視覺(jué)加入到他們的工作流程中。
一些應(yīng)用程序很簡(jiǎn)單，例如在倉(cāng)庫(kù)地面上放置一條生產(chǎn)線，以使無(wú)人駕駛車(chē)輛安全地跟隨。其他機(jī)器視覺(jué)工具甚至更復(fù)雜，盡管即使是十分簡(jiǎn)單的示例也可以改變游戲規(guī)則。
在工業(yè)界中，最令人興奮的機(jī)器視覺(jué)示例包括曾經(jīng)被認(rèn)為很難或不可能外包給機(jī)器人的任務(wù)。如前所述，從倉(cāng)庫(kù)的垃圾箱中揀貨是一個(gè)過(guò)程，當(dāng)涉及到錯(cuò)誤時(shí)，它具有固有的風(fēng)險(xiǎn)。履行過(guò)程中的錯(cuò)誤會(huì)使商譽(yù)和客戶(hù)蒙受損失。
考慮到產(chǎn)品損壞、物品位置和SKU的細(xì)微變化是這一領(lǐng)域最大的錯(cuò)誤來(lái)源，機(jī)器學(xué)習(xí)撿箱是一個(gè)自然的選擇。
如今已經(jīng)有近100%的自動(dòng)揀選機(jī)器人可用，它們可以安全地導(dǎo)航，檢查垃圾箱中的零件和產(chǎn)品，使用機(jī)械臂進(jìn)行正確的揀選并將揀選運(yùn)輸?shù)郊Y(jié)或包裝區(qū)域。
最終，這意味著公司在運(yùn)輸損壞的貨物或看上去與客戶(hù)訂購(gòu)的(但不完全匹配)錯(cuò)誤的SKU時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)要小得多。
自動(dòng)化的質(zhì)量保證和檢查是機(jī)器視覺(jué)和IoT的另一個(gè)方面，它正在迅速普及。
在一些現(xiàn)代制造環(huán)境中，它可以幫助雇主自動(dòng)化并改進(jìn)QA流程的結(jié)果，甚至不需要犧牲人力。相反，自動(dòng)化監(jiān)察站處理這些高優(yōu)先級(jí)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)助機(jī)器人很可能在所有機(jī)器人銷(xiāo)售中占有34%的份額。這在很大程度上是由于機(jī)器視覺(jué)的改進(jìn)和盡可能消除現(xiàn)代工業(yè)中的低效率、不精確性和浪費(fèi)的努力。
機(jī)器視覺(jué)與第四次工業(yè)革命
預(yù)計(jì)機(jī)器視覺(jué)將在未來(lái)幾年繼續(xù)發(fā)展，并為工業(yè)4.0做出進(jìn)一步貢獻(xiàn)，許多人稱(chēng)之為第四次工業(yè)革命。 人們已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注具有機(jī)器視覺(jué)功能的嵌入式和板級(jí)圖像處理的新型低成本產(chǎn)品。
機(jī)器視覺(jué)功能將使物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺(jué)得到更廣泛采用，并為企業(yè)利用數(shù)字智能提供新的方式。
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