摘要：自動(dòng)化生產(chǎn)概念的推廣以及人力成本的逐漸增加，都導(dǎo)致機(jī)械代替人工是必然的趨勢(shì)。視覺(jué)檢測(cè)作為高效的檢測(cè)方法，在代替人工檢測(cè)方面具有較大優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景較好，然而國(guó)內(nèi)視覺(jué)檢測(cè)尚處于起步階段，競(jìng)爭(zhēng)力有待提高。

　　視覺(jué)檢測(cè)是用儀器代替人眼對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量和判斷，將被檢測(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，并傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素的分布、顏色和亮度等信息轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)。通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理來(lái)識(shí)別目標(biāo)的特征，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作的控制。

　　視覺(jué)檢測(cè)優(yōu)勢(shì)顯著，應(yīng)用場(chǎng)景廣泛

　　相對(duì)人類(lèi)視覺(jué)，視覺(jué)檢測(cè)雖然在智能化和彩色識(shí)別能力方面還存在差距，在灰度分辨力、空間分辨力、速度、感光范圍、環(huán)境要求以及觀測(cè)精度等方面都存在顯著優(yōu)勢(shì)，尤其是在有害環(huán)境中或者重復(fù)性工作環(huán)境下，可節(jié)省大量人力，顯著提高產(chǎn)品檢測(cè)效率。

　　表1 視覺(jué)檢測(cè)與人類(lèi)視覺(jué)對(duì)比

　　(根據(jù)公開(kāi)資料整理)

　　由于視覺(jué)檢測(cè)具有諸多優(yōu)勢(shì)，因此可應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。目前視覺(jué)檢測(cè)比較成熟的應(yīng)用主要集中在定位、尺寸測(cè)量、OCR/OCV、特征有無(wú)等領(lǐng)域。典型的是半導(dǎo)體行業(yè)，從上游晶圓加工制造的分類(lèi)切割，到末端電路板印刷、貼片，都依賴(lài)于高精度的視覺(jué)測(cè)量對(duì)于運(yùn)動(dòng)部件的引導(dǎo)和定位，半導(dǎo)體制造行業(yè)對(duì)于視覺(jué)檢測(cè)的需求占全行業(yè)市場(chǎng)需求的40%-50%。此外，視覺(jué)檢測(cè)在醫(yī)藥與食品飲料包裝、汽車(chē)裝配的在線檢測(cè)、汽車(chē)零部件的離線檢測(cè)和表面檢測(cè)等領(lǐng)域也有著豐富的應(yīng)用。值得一提的是，外觀缺陷檢測(cè)是一個(gè)有很大檢測(cè)需求的市場(chǎng)，但由于缺陷的特征的差異性以及產(chǎn)品的多樣性復(fù)雜性造成的應(yīng)用過(guò)程中還是會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的問(wèn)題，成為視覺(jué)檢測(cè)應(yīng)用的重點(diǎn)突破方向。可以預(yù)見(jiàn)，隨著視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，其未來(lái)在飛機(jī)制造、鐵路設(shè)備、汽車(chē)、醫(yī)藥等領(lǐng)域具備非常大的潛力。

　　圖1 視覺(jué)檢測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈

　　行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模逐漸增加，國(guó)產(chǎn)設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)力不足

　　目前視覺(jué)檢測(cè)的市場(chǎng)需求尚未飽和。一方面是人力成本的提高，改善勞動(dòng)強(qiáng)度的需求，另一方面視覺(jué)檢測(cè)有助于提高工業(yè)的生產(chǎn)效率，受到大型工業(yè)集團(tuán)的青睞。此外，視覺(jué)檢測(cè)產(chǎn)品的大量應(yīng)用促使部件成本逐漸下降，同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈以及一些國(guó)產(chǎn)廠商的介入和成長(zhǎng)，硬件成本逐漸降低，推動(dòng)了視覺(jué)檢測(cè)普及。2011-2017年全球視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)及部件市場(chǎng)復(fù)合增長(zhǎng)率約為10%，2017年，全球視覺(jué)檢測(cè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到50億美元，預(yù)計(jì)2018年市場(chǎng)規(guī)模在55億美元左右。從產(chǎn)業(yè)地區(qū)分布看，全球視覺(jué)檢測(cè)產(chǎn)業(yè)主要分布于德國(guó)、美國(guó)和日本地區(qū)，三國(guó)總共占比超過(guò)60%。

　　從國(guó)內(nèi)視覺(jué)檢測(cè)的發(fā)展來(lái)看，目前我國(guó)視覺(jué)檢測(cè)處于起步階段，應(yīng)用場(chǎng)景尚不豐富，但隨著自動(dòng)化生產(chǎn)的推進(jìn)，市場(chǎng)潛力巨大。在視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備的生產(chǎn)方面，我國(guó)高端視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備依賴(lài)進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備在中低端競(jìng)爭(zhēng)激烈。之所以國(guó)產(chǎn)設(shè)備難以發(fā)展，總結(jié)有以下原因。

　　首先，過(guò)去市場(chǎng)需求長(zhǎng)期不足。視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)過(guò)去在中國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用不足，其主要原因在于預(yù)算限制、不易使用、工程實(shí)施資源限制、操作人員的接受程度不足、視覺(jué)技術(shù)的了解不足以及相較其它自動(dòng)化項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)別不夠高等方面。其中由于對(duì)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)缺乏充分了解以及預(yù)算的限制是當(dāng)前應(yīng)用中最突出的阻礙因素。

　　其次，行業(yè)研發(fā)能力不足。國(guó)內(nèi)視覺(jué)檢測(cè)行業(yè)具有投入特別高，核心硬件設(shè)備依賴(lài)于進(jìn)口的特點(diǎn)，因此企業(yè)往往要先確保視覺(jué)檢測(cè)儀器產(chǎn)品賣(mài)得出去才有研發(fā)生產(chǎn)意愿，這導(dǎo)致了市場(chǎng)擠壓技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)象。加上國(guó)內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的缺失和行業(yè)本身缺乏人才，導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)技術(shù)研發(fā)缺乏動(dòng)力，企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)的質(zhì)量良莠不齊，難以在中短期內(nèi)跟上國(guó)際先進(jìn)水平。

　　最后，還因?yàn)樾袠I(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)不足。視覺(jué)檢測(cè)下游的產(chǎn)品普遍生命周期短，因?yàn)槭袌?chǎng)上與之相關(guān)的很多工業(yè)產(chǎn)品以及工藝都變化太快，很有可能設(shè)備成本都沒(méi)有賺回來(lái)，但產(chǎn)品已經(jīng)不再生產(chǎn)了，這就需要生產(chǎn)視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備的企業(yè)能夠把握市場(chǎng)需求，在降低成本的同時(shí)把握市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律。而國(guó)內(nèi)企業(yè)由于技術(shù)方面缺乏領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致企業(yè)對(duì)于市場(chǎng)的需求難以快速響應(yīng)。此外，很多設(shè)備都是項(xiàng)目性質(zhì)，而非產(chǎn)品性質(zhì)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在面對(duì)項(xiàng)目生產(chǎn)方面缺乏經(jīng)驗(yàn)，由此出現(xiàn)即使有市場(chǎng)需求也一時(shí)難以滿足的情況，導(dǎo)致惡性循環(huán)，難以發(fā)展。

　　相信隨著視覺(jué)檢測(cè)的發(fā)展，其對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)的效益將進(jìn)一步提升，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于視覺(jué)檢測(cè)的需求將穩(wěn)步增加。在市場(chǎng)需求增加的情況下，有助于激發(fā)行業(yè)研發(fā)熱情，為行業(yè)發(fā)展積累發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

　　結(jié)語(yǔ)

　　目前視覺(jué)檢測(cè)對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)效率的提高顯著，在諸多領(lǐng)域?qū)⒅鸩教娲鷻z測(cè)人類(lèi)視覺(jué)檢測(cè)。近年來(lái)視覺(jué)檢測(cè)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模逐漸增加，但國(guó)產(chǎn)設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)力不足，需要在較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，才能有機(jī)會(huì)趕上國(guó)外水平。