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机器视觉发展史与发展趋势

时间:2012-06-29来源:shixinhua.com 作者:石鑫华 点击:

机器视觉的发展史

一、机器视觉的发展历程

国外机器视觉发展

其起点难以准确考证,其大致的发展历程是:
20世纪50年代提出机器视觉概念
20世纪70年代真正开始发展
20世纪80年代进入发展正轨
20世纪90年代发展趋于成熟
20世纪90年代后高速发展

在机器视觉发展历程中,有3个明显的标志点:
一是机器视觉最先的应用来自“机器人”的研制,也就是说,机器视觉首先是在机器人研究中发展起来的;
二是20世纪70年代CCD图像传感器的出现,CCD摄像机替换硅靶摄像机是机器视觉发展历程中的一个重要转折点;
三是20世纪80年代CPU、DSP等图像处理硬件技术的飞速进步,为机器视觉飞速发展提供了基础条件。

国内机器视觉发展的大致历程

真正开始起步是20世纪80年代,20世纪90年代进入发展期,高速发展则是近几年的事情。中国正在成为世界机器视觉发展较活跃的地区之一,其中最主要的原因是中国已经成为全球的加工中心,许多先进生产线已经或正在迁移到中国,伴随这些先进先进生产线的迁移,许多具有国际先进水平的机器视觉系统也进入中国。对这些机器视觉系统的维护和提升而产生的市场需求也将国际机器视觉企业吸引而至,国内的机器视觉企业在与国际机器视觉企业的学习与竞争中不断成长。
1990年以前,仅仅在大学和研究所中有一些研究图像处理和模式识别的实验室。
20世纪90年代初,一些来自这些研究机器的工程师成立了他们的自己的视觉公司,开发了第一代图像处理产品,他们的产品在大学的实验室和一些工业场合得到了应用,人们能够做一些基本的图像处理和分析工作。
1990-1998年为初级阶段。期间真正的机器视觉市场销售额微乎其微。主要的国际机器视觉厂商还没有进入中国市场。自从1998年,越来越多的电子和半导体工厂,包括香港和台湾投资的工厂,落户华南和华东,带有机器视觉的整套的生产线和高级设备被引入中国。
1998-2002年定义为机器视觉概念的引入期。在此阶段,许多著名视觉设备供应商如matsushita,omron,cognex,dvt,ccs,data translation,matrix,coreco,开始接触中国市场寻求本地合作伙伴
第三阶段从2002年至今,我们称之为机器视觉发展期,从下面几点我们可以看到中国机器视觉的快速增长趋势:
1.在各个行业,越来越多的客户开始寻求视觉检测方案,机器视觉可以解决精确的测量问题和更好地提高他们的产品质量,一些客户甚至建立了自己的视觉部门。
2.越来越多的本地公司开始在他们的业务中引入机器视觉,一些是普通工控产品代理商,一些是自动化系统集成商,一些是新的视觉公司。虽然他们绝大多数尚没有充分的回报,但都一致认为机器视觉市场潜力很大。资深视觉工程师和实际项目经验的缺乏是他们面临的最主要的问题。
3.一些有几年实际经验的公司逐渐给自己的定位以便更好的发展机器视觉业务。他们或者继续提高采集卡、图像软件开发能力,或者试图成为提供工业现场方案或视觉检查设备的领袖厂商。单纯的代理仍然是他们业务的一部分,但他们已经开始开发自己的技术或者诀窍,在元件和系统的层次上。
4.经过几年寻找代理的过程,许多跨国公司开始在中国建立自己的分支机构。通常他们在北京或上海建立自己在中国的分支机构,来管理关键的客户以及向合作伙伴提供技术和商务支持。

二、机器视觉产品的发展

机器视觉的功能特点是随着工业自动化的发展逐渐完美和发展的。据国际统计资料显示,到2012年市场容量将超过150亿美元。 在中国,由于工业自动化程序还没有达到国外的先进水平,所以机器视觉在中国的应用处于快速发展阶段,但是随着制造业对自动化的需求以及对生产质量和管理水平的不断提高,中国对于机器视觉的需求会不断上升。

目前机器视觉朝着两个大方向在发展:

一个是嵌入式,如传感器和智能相机
另一个是基于PC的视觉系统。
两者不能说孰优孰劣,它们都有各自的适用场合和适用时期。

嵌入式的应用

近十年来,嵌入式产品如传感器和智能相机,逐渐占领了部分机器视觉市场。智能相机是一种高度集成化的微小型机器视觉系统,它将图像采集、处理和通信功能集成于单一相机内,从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。
未来的发展方向是智能相机与基于微机的机器视觉系统之间的性能差距越来越小,而智能相机凭借其低成本、简单易用、结构紧凑等优点将得到越来越广泛的应用。因此,越来越多的相机和板上制造商都在开发智能相机

基于PC的机器视觉的应用

基于PC的视觉系统利用了PC的开放性、高度的编程灵活性和良好的Windows界面,同时系统总体成本较低。PC-Based系统内通常含高性能图像采集卡,或高速接口,一般可以接多个相机,并提供多开发平台(VC、VB、LabVIEW等)的库函数支持。Windows下的应用程序界面美观,被广大用户接受。随着计算机硬件技术的发展,对图像数据的处理能力越来超强,非常利于机器视觉的发展。

三、机器视觉的发展趋势

技术方面的趋势是数字化、实时化、智能化

图像采集与传输的数字化是机器视觉在技术方面发展的必然趋势。更多的数字相机,更宽的图像数据传输带宽,更高的图像处理速度,以及更先进的图像处理算法推出,将会得到更广泛的应用。这样的技术发展趋势将使机器视觉系统向着实时性更好和智能程度更高的方向不断发展。

价格持续下降,市场份额迅速扩大

以前,在我国机器视觉技术还不太成熟,主要靠进口国外整套系统,价格比较昂贵。随着技术的进步和市场竞争的激烈,以及许多产品国产化,价格下降已成必然趋势,这意味着机器视觉技术将逐渐被接受。另外,机器视觉市场将不断增大。一方面已经采用机器视觉产品的应用领域,对机器视觉产品的依赖性将更强;另一方面机器视觉产品将应用到其它更广的领域。

行业方面发展更加迅速

机器视觉行业专业性公司增多,投资和从业人员增加,竞争加剧是机器视觉行业未来几年的发展趋势,机器视觉行业作为一个新兴的行业将逐步发展成熟,将越来越受到人们的重视。行业发展中有竞争,但是同时伴随着的是更多的机遇。
 
 
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