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圖 | 博眾精工

機(jī)器視覺技術(shù)作為工業(yè)智能化快速發(fā)展的一個(gè)分支,為機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)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(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》,以推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域5G應(yīng)用的深度和廣度,其中機(jī)器視覺被列為5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方向的重要業(yè)務(wù)之一。這意味著隨著5G等新技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器視覺在國內(nèi)將釋放巨大的市場潛力。

由機(jī)器視覺產(chǎn)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(jī)器視覺展暨機(jī)器視覺技術(shù)及工業(yè)應(yīng)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(jī)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(jì)算、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)融合�，F(xiàn)場設(shè)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(shí)——博眾精工科技有限公司 (以下簡稱:博眾精工)北京技術(shù)研究院副院長楊軍超受邀,與探索科技(techsugar)就機(jī)器視覺技術(shù)在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用、機(jī)器視覺領(lǐng)域的成長動(dòng)力、中國機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑等問題進(jìn)行探討。

機(jī)器視覺快速切入智能制造

“機(jī)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(jī)器植入眼睛;同時(shí),機(jī)器視覺為機(jī)器植入大腦,對信息進(jìn)行智能處理與分析,并運(yùn)用分析得到的信息執(zhí)行相應(yīng)的活動(dòng)�！睏钴姵瑢μ剿骺萍急硎�。如今,作為機(jī)器感知能力的基石,機(jī)器視覺與自然語言處理、邊緣算力、其他智能終端傳感器結(jié)合,在千行百業(yè)鋪開應(yīng)用。

此次機(jī)器視覺展,博眾精工帶來了3D相機(jī)、高速工業(yè)相機(jī)、智能相機(jī)、人工智能技術(shù)與產(chǎn)品等。以3D相機(jī)為例,博眾精工提供高精度和大視野兩大系列標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,旨在滿足客戶多樣化的需求,博眾精工將嵌入式技術(shù)和并行計(jì)算技術(shù)整合到3D產(chǎn)品當(dāng)中,使博眾精工的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用層面極具優(yōu)勢,獲得了客戶的一致認(rèn)可。在智能相機(jī)領(lǐng)域,楊軍超表示,對比傳統(tǒng)主機(jī)+工業(yè)相機(jī)的架構(gòu),智能相機(jī)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(yùn)算架構(gòu),尋找智能相機(jī)的功耗、性能與成本的最優(yōu)解。

圖:博眾精工的產(chǎn)品歷程

伴隨著半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入新一輪景氣周期,現(xiàn)如今軟件設(shè)計(jì)公司如雨后春筍,其中深度學(xué)習(xí)算法的研究與開發(fā)將與機(jī)器視覺深度融合,助力產(chǎn)業(yè)升級。楊軍超表示,深度學(xué)習(xí)算法的能力取決于網(wǎng)絡(luò)模型的大小,模型越大表達(dá)能力越強(qiáng),但是對算力的要求也越高。楊軍超表示,減輕對軟硬件的負(fù)擔(dān)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(shù),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(diǎn)和中心服務(wù)器上合理分配運(yùn)算任務(wù),提高整體的運(yùn)算效率。

5G+AI是機(jī)器視覺最大成長動(dòng)力

博眾精工認(rèn)為,未來機(jī)器視覺技術(shù)需要攻克的難題主要在以下幾個(gè)方面:更高速、與智能工廠以及工業(yè)4．0結(jié)合、從二維轉(zhuǎn)向三維以及多維、特殊材料的檢測、特殊的應(yīng)用場景。

楊軍超表示,從數(shù)據(jù)的角度來看,視覺技術(shù)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(dòng)化運(yùn)行帶來了豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ);但這僅僅解決了數(shù)據(jù)獲取問題,如何利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)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(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn),楊軍超表示,高精度和高效率的規(guī)模化生產(chǎn)、定制化生產(chǎn)給機(jī)器視覺技術(shù)帶來一定挑戰(zhàn),機(jī)器視覺仍需要解決傳統(tǒng)自動(dòng)化裝配、以及促進(jìn)解決定制化裝配的柔性生產(chǎn)問題。最后,未來的智能工廠也需要自動(dòng)化系統(tǒng)具備學(xué)習(xí)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(shù)的底層算法和行業(yè)應(yīng)用,充分發(fā)揮了5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低時(shí)延特性,實(shí)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(lǐng)域已經(jīng)取得進(jìn)展。

在智能制造部署中,機(jī)器視覺以5G和AI市場為成長動(dòng)力,成為先進(jìn)制造業(yè)的重要組成部分。楊軍超表示,5G技術(shù)是信息傳輸?shù)母咚俟��?能夠從底層解決信息傳輸效率和實(shí)時(shí)性的問題;AI技術(shù)是未來制造業(yè)走向智能化的核心技術(shù)要素,5G和AI技術(shù)的發(fā)展會將智能制造的發(fā)展水平提升到一個(gè)新的高度,應(yīng)用于更多的行業(yè)領(lǐng)域。智能制造中的自動(dòng)化生產(chǎn)將會是雙碳目標(biāo)實(shí)施的重要推動(dòng)者。楊軍超表示,碳中和目標(biāo)的提出和實(shí)施對國家未來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,碳中和碳達(dá)峰是現(xiàn)在重構(gòu)科技行業(yè)的重要因素,制造業(yè)企業(yè)首當(dāng)其沖也應(yīng)將碳中和作為自己的發(fā)展目標(biāo)之一,自動(dòng)化生產(chǎn)將會是雙碳目標(biāo)實(shí)施的重要推動(dòng)者。

自研比例攀升,國產(chǎn)化替代取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展

機(jī)器視覺行業(yè)在中國逐漸興起,但目前中國多數(shù)機(jī)器視覺設(shè)備研發(fā)商尚處于產(chǎn)品開發(fā)期,包括工業(yè)、制造業(yè)、物流等領(lǐng)域在內(nèi)的未來領(lǐng)域還存在很大的探索空間。探索科技獲悉,根據(jù)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2020年度企業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù),從中國機(jī)器視覺行業(yè)自主及代理產(chǎn)品銷售額來看,2020年,自主產(chǎn)品銷售占比83．2%,代理產(chǎn)品銷售占比16．8%,中國機(jī)器視覺自主研發(fā)產(chǎn)品比例不斷上升,在鏡頭、光源、工業(yè)相機(jī)等技術(shù)上不斷突破和創(chuàng)新,國產(chǎn)化替代取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,發(fā)展態(tài)勢良好。楊軍超分析中國機(jī)器視覺發(fā)展路徑時(shí)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(nèi)市場,逐步實(shí)現(xiàn)了技術(shù)積累和人才積累;更多的國內(nèi)機(jī)器視覺廠商進(jìn)入供應(yīng)體系,一定程度上能夠降低公司采購成本,同時(shí)也促進(jìn)了產(chǎn)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(nèi)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(rèn)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(yīng)能力、本地化服務(wù)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(jī)為例,此前一直是國外廠商占據(jù)主導(dǎo)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(jī)廠商在國內(nèi)的市場地位。

圖:博眾精工團(tuán)隊(duì)的全球布局

中國的機(jī)器視覺行業(yè)正在不斷取得突破性的成果并積極推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)制定,這很大程度上得益于中國企業(yè)對技術(shù)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(shù)創(chuàng)新為核心的發(fā)展理念,在消費(fèi)電子領(lǐng)域、新能源領(lǐng)域和半導(dǎo)體領(lǐng)域加大研發(fā)投入,以及股權(quán)激勵(lì)形成的股份支付費(fèi)用增加。截至2021年6月底,博眾精工共取得有效授權(quán)專利總計(jì)1904項(xiàng),其中發(fā)明專利總計(jì)885項(xiàng)。