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當(dāng)技術(shù)走向成熟,機(jī)器視覺會成為工廠標(biāo)配嗎?

當(dāng)技術(shù)走向成熟,機(jī)器視覺會成為工廠標(biāo)配嗎?

2025/7/9 10:36:35


智能制造浪潮席卷全球的今天,機(jī)器視覺早已不再只是工廠中的一臺檢測設(shè)備,它正逐步演變?yōu)檎麄€工業(yè)系統(tǒng)的核心感知引擎。如果說機(jī)器人是“手”,控制系統(tǒng)是“腦”,那么機(jī)器視覺就是那雙“眼睛”。而這雙“眼睛”,正在經(jīng)歷一場深刻的進(jìn)化——從被動“看見”到主動“理解” 。


近些年,隨著圖像處理算法的進(jìn)步、深度學(xué)習(xí)模型的普及,以及硬件性能的持續(xù)提升,機(jī)器視覺逐步從實驗室走向工廠,從專用設(shè)備走向通用平臺,從小規(guī)模定制邁向標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。今天的機(jī)器視覺系統(tǒng),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的尺寸測量、復(fù)雜場景下的缺陷識別,還具備了實時分析、自適應(yīng)調(diào)整、多模態(tài)融合等能力,真正邁入了“智能化時代”。


這是否意味著機(jī)器視覺技術(shù),已經(jīng)真正走向成熟?未來又會朝著哪些技術(shù)方向演進(jìn)?近期,我們邀請了來自機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的5家企業(yè)——TKH Vision、Teledyne Technologies,以及啟源視覺、華漢偉業(yè)、新算技術(shù)的行業(yè)專家,他們圍繞當(dāng)前技術(shù)成熟度、現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)、未來發(fā)展趨勢等前沿話題展開深入探討。


由于篇幅較長,本專題內(nèi)容以上下篇形式呈現(xiàn)。上篇內(nèi)容中我們會從TKH Vision、Teledyne Technologies兩家外企專家的視角來探討這類問題,下篇中,我們會圍繞啟源視覺、華漢偉業(yè)、新算技術(shù)這三家國內(nèi)企業(yè)的視角為大家呈現(xiàn)不同的觀點。


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01

技術(shù)體系趨于穩(wěn)定,但底層創(chuàng)新仍在加速


當(dāng)被問及“當(dāng)前機(jī)器視覺技術(shù)是否已經(jīng)走向成熟”時,兩位受訪人給出了近乎一致的回答:機(jī)器視覺已進(jìn)入應(yīng)用成熟期,但仍在持續(xù)演進(jìn)之中。具體而言,圖像采集設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化程度高、算法平臺穩(wěn)定、部署成本下降,整個行業(yè)已經(jīng)具備規(guī)?;涞氐哪芰?,但是在軟件開發(fā)、認(rèn)知智能與AI技術(shù)融合層面仍保持著不斷探索發(fā)展的勢頭。


TKH Vision首席產(chǎn)品官Henning Tiarks從機(jī)器視覺系統(tǒng)發(fā)展的角度認(rèn)可了技術(shù)發(fā)展的持續(xù)性,他認(rèn)為,不光是相機(jī)速度和分辨率等組件性能的不斷提升,AI軟件開發(fā)技術(shù)也處于不斷進(jìn)步中。同時,標(biāo)準(zhǔn)化、小型化和成本優(yōu)化,讓這項技術(shù)得以深入更多應(yīng)用場景。”這說明,技術(shù)體系趨于穩(wěn)定,意味著產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)已經(jīng)打牢。


Teledyne DALSA工業(yè)視覺系統(tǒng)業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理彭傳寶同樣肯定了機(jī)器視覺在硬件層面的高成熟度,但對于軟件方面,目前市場上真正能滿足AI、3D以及傳統(tǒng)算法并且簡單易用的軟件相對很少。


可以看出,目前機(jī)器視覺的技術(shù)體系已經(jīng)趨于穩(wěn)定,基礎(chǔ)架構(gòu)已經(jīng)成熟,核心組件(如相機(jī)、光源、鏡頭、圖像采集卡)實現(xiàn)了模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化,使得系統(tǒng)集成亦變得更加高效、可復(fù)制。但它的應(yīng)用場景、算法能力與系統(tǒng)整合方式,仍處于快速迭代之中。


盡管機(jī)器視覺技術(shù)在當(dāng)下的成熟度很難一概而論為成熟或趨于成熟的形容,但不可否認(rèn)的是機(jī)器視覺領(lǐng)域仍在持續(xù)不斷涌現(xiàn)新的技術(shù)突破,以滿足更為嚴(yán)苛和高難度的場景需求?!敖涌诜矫娴募夹g(shù)突破尤為明顯。高速和具備實時能力的新技術(shù)正在迅速涌現(xiàn)。目前,相機(jī)和圖像采集卡已經(jīng)實現(xiàn)了50至100 Gbit/s的傳輸速度,使其能夠滿足半導(dǎo)體和電子等高要求應(yīng)用的極限需求?!盚enning Tiarks舉例說道。


02

系統(tǒng)集成能力:硬件廠商在AI時代的角色升級


隨著AI大模型的引入、多模態(tài)感知的發(fā)展、邊緣計算的普及,機(jī)器視覺正在經(jīng)歷一場深刻的范式轉(zhuǎn)變。盡管AI大模型在圖像生成、缺陷識別、多模態(tài)理解等方面展現(xiàn)出巨大潛力,但其落地過程卻并非一帆風(fēng)順。


AI大模型與機(jī)器視覺的融合,并非水到渠成的技術(shù)疊加。“尤其是在制造業(yè)這種強(qiáng)調(diào)實時性、穩(wěn)定性、安全性的場景下,AI大模型落地難度較大?!迸韨鲗氄f道。

AI大模型的滲透給機(jī)器視覺帶來新變量,更對硬件廠商的角色提出了全新要求。過去,硬件廠商的核心競爭力聚焦于傳感器、相機(jī)、圖像采集卡等物理層的設(shè)計與制造;如今,系統(tǒng)集成能力已成為決定技術(shù)落地成敗的關(guān)鍵。


面對AI大模型帶來的算力需求激增與場景碎片化挑戰(zhàn),硬件廠商必須跳出傳統(tǒng)角色定位,從單一的“部件供應(yīng)商”轉(zhuǎn)型為“系統(tǒng)解決方案提供商”。這一轉(zhuǎn)變的核心在于通過軟硬協(xié)同設(shè)計,實現(xiàn)技術(shù)能力與行業(yè)需求的精準(zhǔn)匹配。


軟硬協(xié)同的背后,實際上是一套完整的系統(tǒng)思維。彭傳寶以Teledyne Dalsa自身舉例,其不僅僅是硬件廠商,更是視覺生態(tài)提供者。AI智能相機(jī)搭配sherlock8 AI視覺軟件平臺,這種軟硬協(xié)同的優(yōu)勢,可以給用戶帶來更高效率的算力體驗。


Henning Tiarks認(rèn)為:“我們必須將機(jī)器視為一個完整系統(tǒng),而不是單個部件的集合。因此,選擇能夠提供系統(tǒng)方案、并在分布式系統(tǒng)方面有經(jīng)驗的合作伙伴非常重要。”


這些觀點揭示了一個核心趨勢:傳統(tǒng)硬件廠商的競爭已從單一性能指標(biāo)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級能力比拼。具體而言,硬件廠商需在各個維度完成能力升級。AI時代,誰能更全面地掌握系統(tǒng)集成能力,提供更高效地云邊端協(xié)同架構(gòu),更有效地打通芯片-編譯-場景全鏈路,誰就有望在AI大模型與機(jī)器視覺融合的大潮中占據(jù)先機(jī)。


03

ROI考量:技術(shù)價值與商業(yè)價值的平衡


技術(shù)的價值最終還是要回歸到商業(yè)邏輯上來。對于機(jī)器視覺而言,ROI(投資回報率)的考量尤為復(fù)雜,因為它涉及多個維度:技術(shù)成熟度、行業(yè)特性、企業(yè)規(guī)模等等。


Henning Tiarks認(rèn)為企業(yè)實現(xiàn)ROI平衡的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于最初的工程開發(fā)成本,以及是否能清晰描述商業(yè)案例。他再次強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)化思維的重要性,為用戶提供更加易于開發(fā)、易于集成的完整方案,從而提升商業(yè)落地的可能性。


彭傳寶則提供了另一個視角的觀點,即ROI平衡的最大挑戰(zhàn)在于如何解決彈性產(chǎn)線的兼容問題。這就要求視覺方案要有非常好的方案兼容性;要更加易于使用、節(jié)省成本;最后充分利用AI技術(shù)達(dá)到很好的兼容效果。


盡管ROI是企業(yè)評估機(jī)器視覺技術(shù)落地價值的重要指標(biāo),但它并非衡量技術(shù)價值的唯一標(biāo)準(zhǔn)。受訪企業(yè)的觀點共同指向一個更深層的邏輯:技術(shù)的成熟度與需求的匹配度,才是決定ROI的核心變量。未來隨著機(jī)器視覺技術(shù)成熟度大幅提升,“標(biāo)準(zhǔn)化+模塊化”普及,成本結(jié)構(gòu)也會發(fā)生根本性變化。這不僅有助于降低企業(yè)的初始投資成本,還將提高技術(shù)的可擴(kuò)展性和易用性,進(jìn)一步推動機(jī)器視覺技術(shù)在各個行業(yè)的廣泛應(yīng)用,實現(xiàn)技術(shù)價值向商業(yè)價值的高效轉(zhuǎn)化。


04

未來趨勢明確,但仍需突破關(guān)鍵瓶頸


過去幾年,機(jī)器視覺技術(shù)取得了顯著的進(jìn)步,從硬件設(shè)備的性能提升到軟件算法的優(yōu)化,再到系統(tǒng)集成的創(chuàng)新,這些都為行業(yè)的快速發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。


當(dāng)下,隨著全球制造業(yè)的智能化升級需求加速釋放,AI大模型、3D成像、邊緣計算等技術(shù)的成熟,機(jī)器視覺正站在從“感知工具”向“認(rèn)知引擎”變革的關(guān)鍵節(jié)點。未來5~10年,這一領(lǐng)域?qū)⑷绾窝葑??又將為行業(yè)帶來怎樣的驚喜?


一方面,跨領(lǐng)域的技術(shù)融合為機(jī)器視覺注入了新的活力。機(jī)器視覺的感知能力將從單一維度轉(zhuǎn)向多維協(xié)同,技術(shù)邊界不斷被打破。彭傳寶認(rèn)為,隨著X光、紅外、激光雷達(dá)、聲納等非可見光技術(shù)的加速滲透,未來機(jī)器視覺的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步拓寬,例如海底圖像識別中水下機(jī)器視覺的應(yīng)用,以及X光技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域及事業(yè)應(yīng)用等。


另一方面,從技術(shù)革新的視角來看,人工智能與深度學(xué)習(xí)的深度融合正重塑機(jī)器視覺的未來走向。機(jī)器視覺正跨越傳統(tǒng)的圖像捕捉與處理界限,向具備自主學(xué)習(xí)和智能決策的“智慧視覺”蛻變。彭傳寶指出,AI和3D算法的進(jìn)步將推動圖像處理技術(shù)的突破,特別是在特殊材質(zhì)和透明物體的識別方面。未來,2D、3D和AI算法的深度融合將顯著提升機(jī)器視覺的智能化水平,使其能夠處理更復(fù)雜的場景和任務(wù)。他認(rèn)為AI技術(shù)會在未來幾年會有一個質(zhì)的提高,減少算力要求,自動訓(xùn)練,無監(jiān)督學(xué)習(xí),自我生成不良圖片等。邢健飛提到光子計算和量子圖像處理等新技術(shù)將規(guī)?;瘧?yīng)用,為機(jī)器視覺提供更強(qiáng)大的算力支持。


技術(shù)的躍遷必然引發(fā)應(yīng)用場景的重構(gòu)。從技術(shù)落地與行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展角度來看,機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷拓寬,Henning Tiarks預(yù)測:“在傳統(tǒng)制造領(lǐng)域,隨著相機(jī)部署的增加,機(jī)器視覺將構(gòu)建全鏈路感知網(wǎng)絡(luò),通過實時閉環(huán)反饋實現(xiàn)工廠運營的全局優(yōu)化,而非局部檢測;此外,視覺技術(shù)將成為所有自主移動設(shè)備的標(biāo)配,同時,除可見光之外的其他波段(如紅外、紫外等)也將從小眾走向主流應(yīng)用。


未來5~10年,機(jī)器視覺技術(shù)將經(jīng)歷一場深刻的變革,這場變革不僅體現(xiàn)在技術(shù)的飛速進(jìn)步上,更體現(xiàn)在其對行業(yè)的深度滲透和生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展中。我們看到機(jī)器視覺正從單一的感知工具,成長為一個多功能的認(rèn)知引擎。多模態(tài)感知融合、跨領(lǐng)域的技術(shù)整合,將共同推動這一領(lǐng)域達(dá)到新的高度。


機(jī)器視覺的未來充滿了無限可能,它將成為人類智慧的延伸,幫助我們更好地理解世界、解決問題。我們期待著一個萬物互聯(lián)的視覺智能時代的到來,屆時機(jī)器視覺將成為智能生態(tài)系統(tǒng)的核心組成部分,為人類創(chuàng)造更高效、更智能的未來。


審核編輯(
黃莉
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