前言:隨著(zhù)人工智能、計算機視覺(jué)等技術(shù)的不斷成熟,以及德國“工業(yè) 4.0”、日本機器人新戰略、美國先進(jìn)制造伙伴計劃、中國制造 2025 等政策的不斷驅動(dòng),促使工業(yè)機器人市場(chǎng)持續增長(cháng),也大大促進(jìn)了機器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。有公開(kāi)數據顯示,在2018 年,全球用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的機器視覺(jué)技術(shù)市場(chǎng)規模達44.4 億美元,預計2023 年將達122.9 億美元,年復合增長(cháng)率高達21%,市場(chǎng)需求巨大。
機器視覺(jué)系統是指通過(guò)機器視覺(jué)產(chǎn)品將被攝取目標根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號,傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統,圖像處理系統對這些信號進(jìn)行各種運算來(lái)抽取目標的特征,進(jìn)而根據判別的結果來(lái)控制現場(chǎng)的設備動(dòng)作。
傳統工業(yè)視覺(jué)系統的應用實(shí)現,是在經(jīng)過(guò)給定背景、光源、采集光學(xué)器材參數的特定環(huán)境下,實(shí)現對目標感知區域拍攝的數字圖像進(jìn)行指定要求的處理,并提取特定的信息數據,并輸出給指定設備作為動(dòng)作依據,所依賴(lài)的是預先明確的固定特征,由視覺(jué)工程師基于視覺(jué)任務(wù)的特定需求,進(jìn)行目標特征的定義以及數值判斷的閥值定義的實(shí)現,這種邏輯簡(jiǎn)單的局限性,無(wú)法適用于隨機性強、特征復雜的工作任務(wù),如隨機出現的復雜外觀(guān)缺陷檢測。因此,目前業(yè)界越來(lái)越多的使用到能解決此類(lèi)復雜特征問(wèn)題的深度學(xué)習。
基于5G+AI的智能工業(yè)視覺(jué)
隨著(zhù)我國5G 商用大幕正式拉開(kāi),5G 做為“新基建”之首,成為新一代智能制造系統的關(guān)鍵使能技術(shù)。在工業(yè)領(lǐng)域,5G 以其特有的大帶寬、低時(shí)延,以及高可靠等特性,使得無(wú)線(xiàn)技術(shù)應用于現場(chǎng)設備實(shí)時(shí)控制、遠程維護及操控、工業(yè)高清圖像處理等工業(yè)應用新領(lǐng)域成為可能,同時(shí)也為未來(lái)柔性產(chǎn)線(xiàn)、柔性車(chē)間奠定了基礎;同時(shí),5G 與AI 的結合,更是會(huì )帶來(lái)整個(gè)社會(huì )生產(chǎn)方式的改變和生產(chǎn)力的提升。5G+AI 的工業(yè)視覺(jué)解決方案,通過(guò)端 + 5G 網(wǎng)絡(luò ) + 邊緣云 + 云服務(wù)的協(xié)作,將成為未來(lái)智能化工廠(chǎng)標配解決方案,讓工廠(chǎng)質(zhì)量檢查和缺陷識別、設備增加眼睛提升靈活性和零部件高效測量變得簡(jiǎn)單和高效。
5G+AI的智能工業(yè)視覺(jué)技術(shù)優(yōu)勢
01 實(shí)現數據互聯(lián)互通、動(dòng)態(tài)閉環(huán) 通過(guò)5G 網(wǎng)絡(luò )連接,產(chǎn)線(xiàn)上每個(gè)工業(yè)視覺(jué)應用不再是獨立的數據孤島,帶來(lái)的價(jià)值包括但不局限于以下方面: 1)工廠(chǎng)中央生產(chǎn)控制系統可以實(shí)時(shí)獲得每個(gè)被檢測對象的結果、狀態(tài),納入全工廠(chǎng)生產(chǎn)管理系統; 2)云端訓練平臺能實(shí)時(shí)獲取多個(gè)現場(chǎng)端的樣本圖像,快速更新及實(shí)時(shí)部署優(yōu)化后模型; 3)實(shí)現新檢測應用的快速部署及推廣,使能柔性生產(chǎn); 4)實(shí)現現場(chǎng)設備的云端統一維護監控等; 02 提升設備標準化、智能化水平 5G+AI 的解決方案通過(guò)多點(diǎn)樣本的實(shí)時(shí)獲取,在云端統一架構平臺上實(shí)現推理訓練,支持快速的新模型迭代更新,能使得深度學(xué)習在工業(yè)視覺(jué)應用中被廣泛推廣,普遍提升視覺(jué)檢測成功率; 03 簡(jiǎn)單、易部署,支持規模應用 在工業(yè)中實(shí)現一個(gè)匹配用戶(hù)需求的視覺(jué)檢測系統,需要具備光學(xué)、網(wǎng)絡(luò )及圖像算法的專(zhuān)業(yè)技能,對用戶(hù)是個(gè)不小的挑戰。5G+AI 的解決方案中將復雜的樣本標注、圖像處理等統一在云端平臺實(shí)現,并通過(guò)AI 算法實(shí)現智能標注、智能閉環(huán),降低系統應用的復雜性,使得工業(yè)視覺(jué)檢測能被應用到更多的生產(chǎn)環(huán)節中。 04 提升生產(chǎn)效率,減少維護成本 5G+AI 的解決方案能極大的提升生產(chǎn)效率,一方面部分工業(yè)應用場(chǎng)景具有移動(dòng)性訴求:如安裝于機械臂的視覺(jué)定位相機,因為機械臂的頻繁移動(dòng)而使線(xiàn)纜纏繞損耗嚴重,需要經(jīng)常更換,另外如后裝視覺(jué)應用、不固定部署場(chǎng)景,無(wú)線(xiàn)傳輸的方式都可以很好的解決;另一方面,工程技術(shù)人員可以在云端進(jìn)行操作維護,無(wú)需到到現場(chǎng)即可進(jìn)行軟件更新、設備調測、功能擴展等操作,能大幅降低系統維護成本,提升效率。 05 降低視覺(jué)規模部署低成本 5G+AI 的工業(yè)視覺(jué)解決方案中,可以將需要強大軟硬件算力支持的計算統一在云端平臺實(shí)現,并同時(shí)支持多類(lèi)不同應用場(chǎng)景,端側僅部署標準的圖像采集系統,進(jìn)而降低全系統部署成本;同時(shí),遠端維護的方式也可以極大的降低系統的操作維護成本。