搶占工業(yè)4.0新機(jī)遇：機(jī)器視覺迎來行業(yè)黃金發(fā)展期

　　隨著我國傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級，高端、精密、自動化和智能化是制造業(yè)發(fā)展的新趨勢，以激光行業(yè)中的激光焊接工藝為例，在激光焊接中，經(jīng)焊槍聚焦后的焊接激光束光斑直徑極小，一般小于0.3mm，由于激光焊接具有非線性、時(shí)變且干擾因素多的特點(diǎn)，焊接過程中工件發(fā)熱導(dǎo)致焊縫變形，如果不對焊接過程采取控制措施，則激光束焦點(diǎn)極易偏離實(shí)際焊縫位置，導(dǎo)致焊接質(zhì)量降低甚至是焊接失敗，這就要求在焊接過程中能夠?qū)崟r(shí)檢測出焊縫的實(shí)際偏差，并對偏差進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋處理并進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，以保證焊接質(zhì)量。因此，激光焊接過程中的焊縫自動檢測與跟蹤，便成為激光焊接自動化領(lǐng)域需要解決的行業(yè)痛點(diǎn)。

　　擁有多年激光行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的劉念對此有深刻的認(rèn)識，在探索解決這一行業(yè)痛點(diǎn)的過程中，他遇到了兩位在工業(yè)自動化領(lǐng)域志趣相投的創(chuàng)業(yè)伙伴易希和謝俊。由于在自動化領(lǐng)域多年的研究經(jīng)歷和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，他們將目光投向了機(jī)器視覺，因?yàn)闄C(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)了對工件尺寸、形狀、顏色等特征的自動判斷和識別，可以讓機(jī)器代替人眼做測量和判斷，機(jī)器視覺具有高度自動化、效率高、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、可適應(yīng)危險(xiǎn)環(huán)境、感光范圍廣等人工視覺無法比擬的優(yōu)勢，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化和智能化的必要手段。所以他們一致認(rèn)為機(jī)器視覺是激光焊縫自動檢測跟蹤的最前沿技術(shù)，由此，致力于機(jī)器視覺技術(shù)研發(fā)和提供行業(yè)系統(tǒng)解決方案的武漢四芯同創(chuàng)科技有限公司應(yīng)運(yùn)而生。

　　根據(jù)市場研究報(bào)告，2015年全球機(jī)器視覺市場規(guī)模為80.8億美元，到2020年市場規(guī)模將達(dá)125億美元，其中， 2015年中國機(jī)器視覺市場規(guī)模61.2億元，到2020年市場規(guī)模將達(dá)152億元，同比增速為28.57%。可以說，機(jī)器視覺市場迎來了行業(yè)發(fā)展的黃金期。

　　聚焦技術(shù)前沿：打造機(jī)器視覺技術(shù)的中國芯和國家標(biāo)準(zhǔn)

　　機(jī)器視覺通過計(jì)算機(jī)或圖像處理器以及相關(guān)設(shè)備來模擬人類視覺功能，從客觀事物的圖像中提取信息進(jìn)行處理，以讓機(jī)器獲得相關(guān)視覺信息并加以理解，最終用于實(shí)際檢測和控制等領(lǐng)域，是未來能否真正實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)和智能制造的關(guān)鍵，涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識別等諸多領(lǐng)域，是跨學(xué)科的集成式創(chuàng)新領(lǐng)域。

　　目前，機(jī)器視覺行業(yè)包括上游部件級市場、中游系統(tǒng)集成/整機(jī)裝備市場和下游應(yīng)用市場，雖然行業(yè)剛剛起步，但是競爭異常激烈，全球互聯(lián)網(wǎng)和半導(dǎo)體巨頭紛紛布局，顯示出智能圖像處理將是下一個(gè)競技場。如果在這一領(lǐng)域掉隊(duì)今后我們將會受制于國外，只能淪為國外機(jī)器視覺上層二次應(yīng)用開發(fā)商以及產(chǎn)品代理商，而且成本高昂，也無法完成國內(nèi)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，更莫談智能制造。

　　為了攻克機(jī)器視覺領(lǐng)域的核心技術(shù)，武漢四芯同創(chuàng)科技有限公司和武漢大學(xué)的機(jī)器視覺專家組建了一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，深入電子通信、信號/圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺、模式識別、大數(shù)據(jù)、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)學(xué)科的交叉研究，并密切跟蹤國內(nèi)外機(jī)器視覺的前沿技術(shù)趨勢，致力于將原創(chuàng)性的科研成果轉(zhuǎn)化為技術(shù)生產(chǎn)力。

　　“我們和國內(nèi)頂尖的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)合作，占據(jù)著機(jī)器視覺底層核心零部件以及深度算法的智能分析方面占據(jù)制高點(diǎn)，這是我們的核心競爭力所在。”武漢四芯同創(chuàng)科技有限公司負(fù)責(zé)人劉念表示。“只有堅(jiān)持自主創(chuàng)新，拿到機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域的原創(chuàng)性成果，我們才能真正打造機(jī)器視覺技術(shù)的中國芯，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步制定國家標(biāo)準(zhǔn)，然后不斷推廣其在制造行業(yè)的廣泛應(yīng)用。”

　　開拓行業(yè)應(yīng)用：機(jī)器視覺邂逅激光焊縫跟蹤檢測結(jié)碩果

　　武漢四芯同創(chuàng)科技有限公司在機(jī)器視覺技術(shù)的研發(fā)源于激光焊縫自動化帶來的靈感，圍繞著機(jī)器視覺和激光焊縫跟蹤檢測兩大領(lǐng)域進(jìn)行跨界創(chuàng)新，研發(fā)出了“機(jī)器視覺—激光焊縫自動跟蹤及檢測系統(tǒng)”。

　　該系統(tǒng)選擇激光視覺傳感器作為焊縫自動跟蹤系統(tǒng)的傳感器，具有主動性、非接觸、能獲取物體的三維信息、靈敏度精度高、抗電磁場干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，采集接縫表面信息通過圖像采集卡輸入到計(jì)算機(jī)中，然后通過計(jì)算機(jī)分析處理該信息得出控制信號，并通過運(yùn)動控制卡將控制信號傳達(dá)到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)的兩個(gè)軸，以控制焊槍的運(yùn)動。

　　據(jù)了解，該系統(tǒng)的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)了3D視覺對焊縫的高精度定位、3D視覺進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢測以及高精度伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤過程實(shí)時(shí)控制。兩個(gè)核心技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先地位，一個(gè)是圖像精度，深度方向達(dá)到0.02mm，橫向方向達(dá)到0.02mm;另外一個(gè)是伺服系統(tǒng)控制精度，其定位精度達(dá)到10um，定位速度達(dá)到10m/min。

　　“事實(shí)上，制造業(yè)要真正實(shí)現(xiàn)智能化，還需要不斷積累自動化系統(tǒng)運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)，形成工業(yè)大數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的分析，不斷反饋給系統(tǒng)并進(jìn)行修正，使得整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行更加智能化。因此，智能制造大數(shù)據(jù)服務(wù)也是我們今后的一個(gè)重要方向”公司的負(fù)責(zé)人解釋道。

　　目前，機(jī)器視覺—激光焊縫跟蹤檢測系統(tǒng)除了應(yīng)用于汽車制造行業(yè)，還廣泛應(yīng)用于石油天然氣管道的焊接，火箭、航天飛船部件的焊接加工等，將對我國的高端精密制造行業(yè)產(chǎn)生重要的促進(jìn)作用。隨著機(jī)器視覺行業(yè)的深入發(fā)展，從工業(yè)視覺到計(jì)算機(jī)視覺，從人機(jī)交互到自動駕駛，從虛擬現(xiàn)實(shí)到物體自動識別，機(jī)器視覺都擔(dān)當(dāng)著重要角色，四芯同創(chuàng)科技將堅(jiān)持自主創(chuàng)新和拓展市場應(yīng)用并舉，通過機(jī)器視覺助力我國的工業(yè)2025計(jì)劃早日實(shí)現(xiàn)。