转型中的机器视觉技术的飞跃正在创造采用新应用的可能性

热度：　来源:automatica 2018　　2018-03-21评论 (0)

automatica 2018（2018年德国慕尼黑国际机器人及自动化技术贸易博览会）：

转型中的机器视觉技术的飞跃正在创造采用新应用的可能性

机器视觉目前正在对自己进行重新定义，并与其他自动化学科日益融合。技术的飞跃不断带来性能的急剧提升，并创造出采用新应用的可能性。因此，机器视觉行业正在为生产中的人机协作和数字化转型奠定基础。于2018年6月19日至22日在慕尼黑举行的automatica 2018，将为了解这一创新领域的最新进展提供一个理想的平台。

机器视觉正在工业生产的几乎所有领域中不断开发新的自动化应用过程。Vitronic GmbH首席执行官Norbert Stein博士表示：“这项技术正在越来越多地从用于解决个别问题转向成为自动化过程的一个组成部分。在越来越多的生产工序和系统中进行光学信息集成，可以实现早期故障检测和趋势分析，从而提高可达质量水平，降低资源消耗。”

这一发展情况在VDMA – 机器人+自动化专业协会的当前市场数据中得以明显体现：2016年，德国机器视觉行业的销售额增长了9％，达到创纪录的22亿欧元。根据目前的情况，该贸易协会预计2017年将进一步实现18％的收入增长和26亿欧元的行业销售额。

MVTec软件有限公司董事总经理兼VDMA（德国机械设备制造业联合会）工业机器视觉部（IBV）主任Olaf Munkelt博士指出，出口是推动这一积极发展趋势的动力之一，在2012年至2016年期间，出口年均增长率达到13％；另一个动力是汽车行业的发展，他表示：“由于在全球拥有最强大的客户群，该行业多年来一直在利用机器视觉的优势，同时，其他许多行业也认识到了这项技术的潜力，并越来越多地加以应用。”

目前，许多技术发展趋势为机器视觉和工业生产带来了巨变。制造业的数字化转型、生产辅助系统、自动化与机器视觉的进一步融合、机器人视觉、嵌入式视觉、深度学习和三维机器视觉等热门话题正在对此产生影响。

根据施特默影像有限公司董事总经理Christof Zollitsch的说法，机器视觉是实现自动化数字转型的一项关键技术。“机器视觉和自动化技术目前正在共同发展之中，甚至比以前联系更加紧密，部分原因在于OPC UA标准的实施。该标准可确保在一个完整的系统内实现无障碍通信并具有互操作性。在这种情况下，许多自动化供应商越来越重视机器视觉问题便具有其合理性。”

嵌入式视觉的大趋势

基于简单的相机模块直接集成到机器或设备中的紧凑型嵌入式机器视觉系统，是业界目前的热门话题之一。它们借助于强大的低功耗计算机平台，可以在各种应用中提供智能机器视觉。由于零件数量巨大，汽车行业被认为是嵌入式视觉最有前途的应用领域。该项技术已在许多现代化车型中得到应用，其中包括驾驶辅助系统。

虽然大多数嵌入式视觉应用都未出现在工业生产中，但自动化工程师有必要对这项技术加以关注。一方面，例如在汽车工业中，必须将此类系统整合到车辆中，因此需要开发出适当的过程；另一方面，自动化技术也可以越来越多地因这种具有成本效益的技术的性能提高而获益。

深度学习，提高效率

深度学习是目前的另一个重要趋势。在机器视觉背景下，深度学习指的是机器学习方法。在这种机器学习中，通常会利用数以千计的正常图像和非正常图像对系统进行训练，以便将受检对象自动分配到所学到的类别中，并且确定受检零部件的质量。采用这种方法，用户可以解决各种分类任务，而无需操作员进行繁琐的手动调整。

在电子行业等领域中可以发现这种方法的应用实例：通过自学过程学习到所有可能的产品缺陷情况，然后进行检测，从而实现检测过程自动化并使检测速度得到进一步提高。即使是印刷电路板、半导体和其他组件中最微小的划痕或裂纹也能被准确发现，并自动排除缺陷部件。汽车行业也在对这些程序加以应用，例如，借助于自学习算法，准确识别出肉眼无法看到的微小油漆损伤。在制药行业中，采用深度学习法能够对外观类似但活性成分不同的片剂进行准确分类，从而提高依赖于这些药物的患者的安全性。

三维和易用性

机器视觉系统与受检对象的三维数据相结合，代表着另一个多年来一直在强劲发展中，并且在此期间成功地付诸于实际应用的富有吸引力的领域。VDMA目前的市场数据显示，从2015年到2016年，三维应用和产品领域的销售额大幅增长28％，也证实了这一趋势的存在。

日益增加的自动化要求，例如箱柜捡拾或许多拾放应用，只能通过三维机器视觉来实现。紧凑而坚固的三维摄像头的应用使这项技术的集成越来越简便。运动数据和颜色信息等关于对象的补充信息，以及与二维方法的结合，将进一步拓展三维成像技术在未来的应用范围。

在多项技术得到发展的同时，易用性也是一项不应予以忽视的因素。非机器视觉专家的用户将来也有可能会对视觉系统进行操作。这项对于更具“易用性”的需求适用于简单的系统、智能相机和视觉传感器以及基于PC的机器视觉系统。

伊斯拉视像有限公司首席执行官Enis Ersü表示：“当前的技术发展或多或少会导致对自动化的自动化，系统变得越来越强大，即使未同步掌握相关的专业知识，也可以凭直觉对系统进行操作。嵌入在智能传感器网络中的面向未来的机器视觉系统，能够适应不断变化的任务需求。”Ersü先生认为，由此生成的数据“对于未来智能工厂所需要的灵活的过程和生产调整而言至关重要。”

图像处理和自动化的纽带

2018年6月19日至22日，automatica为展会参观者提供了一个了解机器视觉和当前热门话题的理想平台。主要行业供应商将在A4大厅和B5大厅以及机器视觉展馆（B5展厅的联合展位）展出。automatica将呈现机器视觉与机器人技术、搬运技术和软件等主题的密切关系，并为参观者简要介绍目前和未来自动化生产的情况。

德国慕尼黑国际机器人及自动化技术贸易博览会（automatica）简介

automatica是一个国际性的机器人和自动化贸易展会，吸引了一体化装配解决方案、机器人、工业机器视觉和专业服务机器人领域的制造商和用户。伴随着制造业的数字化转型，人机协作和专业服务机器人等热门话题， automatica在引领工作4.0的概念方面做出重要贡献，指引人类承担前所未有的职责。在上一届的2016年慕尼黑贸易博览会中，共计有来自47个国家和地区的833家参展商展示了其产品和解决方案，接待了来自100多个国家和地区的43,052名参观者。贸易展会的赞助商德国慕尼黑国际博览集团和VDMA Robotics + Automation公司是automatica工业驱动理念的有力推动者。automatica每两年举行一次。下一届博览会将于2018年6月19日至22日在慕尼黑举行。

The smarter E Europe（欧洲智慧能源展）

与automatica类似的 The smarter E Europe将同时进行Intersolar和ees Europe展览以及两个新能源展览，Power2Drive Europe和EM-Power。作为强化新能源解决方案的创新中心，The smarter E Europe将展示未来的跨行业能源解决方案。

Messe München 集团简介

慕尼黑博览集团是世界领先的展会主办方之一，每年在慕尼黑及海外举办50余个大型国际博览会，涉及资本产品、消费品和高新科技三大行业。每年共有5万余家参展商和超300万名观众齐聚慕尼黑展览中心、慕尼黑国际会议中心、慕尼黑会展与采购中心参加展会。

此外，集团在中国、印度、巴西、俄罗斯、土耳其、尼日利亚、越南、伊朗及南非等国家举办各类专业博览会，并不断拓展其海外市场。集团的业务网络覆盖全球，不仅在欧洲、亚洲、非洲和南美洲拥有数家子公司，还在全球100余个国家设有70多个海外业务代表处，慕尼黑博览集团面向全球，着眼世界。