前言：隨著人工智能、計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù)的不斷成熟，以及德國(guó)“工業(yè) 4.0”、日本機(jī)器人新戰(zhàn)略、美國(guó)先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃、中國(guó)制造 2025 等政策的不斷驅(qū)動(dòng)，促使工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)，也大大促進(jìn)了機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)發(fā)展。有公開數(shù)據(jù)顯示，在2018 年，全球用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的機(jī)器視覺技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)44.4 億美元，預(yù)計(jì)2023 年將達(dá)122.9 億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)21%，市場(chǎng)需求巨大。
機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
傳統(tǒng)工業(yè)視覺系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，是在經(jīng)過給定背景、光源、采集光學(xué)器材參數(shù)的特定環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)感知區(qū)域拍攝的數(shù)字圖像進(jìn)行指定要求的處理，并提取特定的信息數(shù)據(jù)，并輸出給指定設(shè)備作為動(dòng)作依據(jù)，所依賴的是預(yù)先明確的固定特征，由視覺工程師基于視覺任務(wù)的特定需求，進(jìn)行目標(biāo)特征的定義以及數(shù)值判斷的閥值定義的實(shí)現(xiàn)，這種邏輯簡(jiǎn)單的局限性，無(wú)法適用于隨機(jī)性強(qiáng)、特征復(fù)雜的工作任務(wù)，如隨機(jī)出現(xiàn)的復(fù)雜外觀缺陷檢測(cè)。因此，目前業(yè)界越來越多的使用到能解決此類復(fù)雜特征問題的深度學(xué)習(xí)。
基于5G+AI的智能工業(yè)視覺
隨著我國(guó)5G 商用大幕正式拉開，5G 做為“新基建”之首，成為新一代智能制造系統(tǒng)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)線技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)控制、遠(yuǎn)程維護(hù)及操控、工業(yè)高清圖像處理等工業(yè)應(yīng)用新領(lǐng)域成為可能，同時(shí)也為未來柔性產(chǎn)線、柔性車間奠定了基礎(chǔ)；同時(shí)，5G 與AI 的結(jié)合，更是會(huì)帶來整個(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)視覺解決方案，通過端 + 5G 網(wǎng)絡(luò) + 邊緣云 + 云服務(wù)的協(xié)作，將成為未來智能化工廠標(biāo)配解決方案，讓工廠質(zhì)量檢查和缺陷識(shí)別、設(shè)備增加眼睛提升靈活性和零部件高效測(cè)量變得簡(jiǎn)單和高效。
5G+AI的智能工業(yè)視覺技術(shù)優(yōu)勢(shì)
01 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、動(dòng)態(tài)閉環(huán) 通過5G 網(wǎng)絡(luò)連接，產(chǎn)線上每個(gè)工業(yè)視覺應(yīng)用不再是獨(dú)立的數(shù)據(jù)孤島，帶來的價(jià)值包括但不局限于以下方面： 1）工廠中央生產(chǎn)控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲得每個(gè)被檢測(cè)對(duì)象的結(jié)果、狀態(tài)，納入全工廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)； 2）云端訓(xùn)練平臺(tái)能實(shí)時(shí)獲取多個(gè)現(xiàn)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(xiàn)新檢測(cè)應(yīng)用的快速部署及推廣，使能柔性生產(chǎn)； 4）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的云端統(tǒng)一維護(hù)監(jiān)控等； 02 提升設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、智能化水平 5G+AI 的解決方案通過多點(diǎn)樣本的實(shí)時(shí)獲取，在云端統(tǒng)一架構(gòu)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)推理訓(xùn)練，支持快速的新模型迭代更新，能使得深度學(xué)習(xí)在工業(yè)視覺應(yīng)用中被廣泛推廣，普遍提升視覺檢測(cè)成功率； 03 簡(jiǎn)單、易部署，支持規(guī)模應(yīng)用 在工業(yè)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)匹配用戶需求的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，需要具備光學(xué)、網(wǎng)絡(luò)及圖像算法的專業(yè)技能，對(duì)用戶是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。5G+AI 的解決方案中將復(fù)雜的樣本標(biāo)注、圖像處理等統(tǒng)一在云端平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，并通過AI 算法實(shí)現(xiàn)智能標(biāo)注、智能閉環(huán)，降低系統(tǒng)應(yīng)用的復(fù)雜性，使得工業(yè)視覺檢測(cè)能被應(yīng)用到更多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。 04 提升生產(chǎn)效率，減少維護(hù)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(yīng)用場(chǎng)景具有移動(dòng)性訴求：如安裝于機(jī)械臂的視覺定位相機(jī)，因?yàn)闄C(jī)械臂的頻繁移動(dòng)而使線纜纏繞損耗嚴(yán)重，需要經(jīng)常更換，另外如后裝視覺應(yīng)用、不固定部署場(chǎng)景，無(wú)線傳輸?shù)姆绞蕉伎梢院芎玫慕鉀Q；另一方面，工程技術(shù)人員可以在云端進(jìn)行操作維護(hù)，無(wú)需到到現(xiàn)場(chǎng)即可進(jìn)行軟件更新、設(shè)備調(diào)測(cè)、功能擴(kuò)展等操作，能大幅降低系統(tǒng)維護(hù)成本，提升效率。 05 降低視覺規(guī)模部署低成本 5G+AI 的工業(yè)視覺解決方案中，可以將需要強(qiáng)大軟硬件算力支持的計(jì)算統(tǒng)一在云端平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，并同時(shí)支持多類不同應(yīng)用場(chǎng)景，端側(cè)僅部署標(biāo)準(zhǔn)的圖像采集系統(tǒng)，進(jìn)而降低全系統(tǒng)部署成本；同時(shí)，遠(yuǎn)端維護(hù)的方式也可以極大的降低系統(tǒng)的操作維護(hù)成本。
