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機(jī)器視覺(jué)在目前在工業(yè)中比較熱的技術(shù)趨勢(shì)是：3D視覺(jué)、嵌入式視覺(jué)、深度學(xué)習(xí)，此外還有高光譜視覺(jué)、OPC UA標(biāo)準(zhǔn)等。

　　3D視覺(jué)處于成長(zhǎng)階段。嵌入式視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)處于創(chuàng)建階段。這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)自德國(guó)的一位分析人士。

　　這位德國(guó)分析師認(rèn)為機(jī)器視覺(jué)業(yè)處于成熟階段。回顧歷史，1985&mdash2000年是創(chuàng)建階段：當(dāng)時(shí)有需求了，很多公司是從應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)始做起。2000&mdash2015年進(jìn)入成長(zhǎng)階段，這時(shí)候產(chǎn)生了分化，有些做系統(tǒng)集成，專門(mén)做行業(yè)產(chǎn)品和應(yīng)用系統(tǒng)有一部分變成了部件(相機(jī)、光源、軟件)研發(fā)生產(chǎn)商。他們通過(guò)以客戶為導(dǎo)向的差異化產(chǎn)品去獲得市場(chǎng)份額。在這個(gè)發(fā)展階段，大家都在成長(zhǎng)。只不過(guò)有的成長(zhǎng)得更快一點(diǎn)，有的稍微慢一點(diǎn)。2015年后就進(jìn)入成熟階段了，此時(shí)差異化縮小了，無(wú)非就是分辨率變高一點(diǎn)，速度更快一點(diǎn)，因此價(jià)格壓力就增大了。例如潘津主席2019年夏接觸了一些無(wú)錫會(huì)員，會(huì)員們反映競(jìng)爭(zhēng)的壓力很大。


　　國(guó)際上主要有三類機(jī)器視覺(jué)公司：①一些財(cái)團(tuán)把機(jī)器視覺(jué)公司買(mǎi)下來(lái)，組成一個(gè)項(xiàng)目組來(lái)做②做自動(dòng)化的公司把機(jī)器視覺(jué)作為其產(chǎn)品線的補(bǔ)充③專業(yè)的機(jī)器視覺(jué)公司，把產(chǎn)品線不斷豐富。當(dāng)然還有一些小公司，他們也在找自己的出路，因?yàn)闄C(jī)器視覺(jué)盡管不是一塊非常大的市場(chǎng)，但應(yīng)用很豐富，各行各業(yè)里還有很多細(xì)分的需要用到機(jī)器視覺(jué)的地方，需要在這方面做一些研究和產(chǎn)品。

　　3D視覺(jué)有3個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域

　　1)度量。例如齒輪的測(cè)量，這是3D模型的建立，類似于過(guò)去的反向工程，或者類似三坐標(biāo)測(cè)量的產(chǎn)品?，F(xiàn)在很多地方可以用到一些非接觸的光電測(cè)量，諸如電路板的電路測(cè)量。

　　2)缺陷和完整性檢測(cè)。例如接插件的高度檢測(cè)。

　　3)機(jī)器人應(yīng)用。這部分是新涌現(xiàn)的，而且發(fā)展前景好。其中一個(gè)應(yīng)用是跟蹤，例如在一些涂膠、焊接中的應(yīng)用，還有碼垛、拆箱、搬移、裝箱等。


　　現(xiàn)在工業(yè)上主要應(yīng)用的3D技術(shù)，按照原理可分為3類：第1類是飛行時(shí)間法(ToF)。第2種是基于三角測(cè)量原理的三維測(cè)量。第3種是光譜共焦和白光干涉。從第1類到第3類，分辨率越來(lái)越高。

　　飛行時(shí)間法(ToF)有兩種方式。一種通過(guò)計(jì)算脈沖，然后算時(shí)間、相位變化。第二種通過(guò)發(fā)連續(xù)波，然后進(jìn)行計(jì)算。ToF用起來(lái)很簡(jiǎn)單，但精度有限。

　　基于三角測(cè)量原理又分為主動(dòng)和被動(dòng)。被動(dòng)有被動(dòng)三角法、雙目視覺(jué)。雙目就是通過(guò)兩個(gè)項(xiàng)來(lái)匹配，但z大的問(wèn)題是要找到物體表面的反射光，即需要光源。新的主動(dòng)方法可加一個(gè)頭&mdash&mdash隨機(jī)的投影，投到被測(cè)物的表面，因此不用再去找物體表面的反射光，通過(guò)投影的點(diǎn)去匹配。還有一種基于結(jié)構(gòu)光的，包括用熟悉的激光、編碼的。其中激光是z早的方法，約在2010年前后出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)很多展會(huì)上展示這種方法，例如測(cè)輪胎尺寸、上面的刻字等。之后出現(xiàn)了編碼結(jié)構(gòu)光。

　　接下來(lái)出現(xiàn)了光譜共焦和白光干涉。光譜共焦可測(cè)一個(gè)點(diǎn)、一條線，還有一個(gè)突出的特點(diǎn)是可以做透明物體的測(cè)量，包括玻璃的厚度等。白光干涉可以做一些特別陡的臺(tái)階、洞孔的測(cè)量。精確性高，但測(cè)量范圍比以前小很多。



　　可見(jiàn)，3D測(cè)量技術(shù)有很多種，前期推進(jìn)的速度較慢。前期推廣中的一個(gè)較大問(wèn)題是：不像傳統(tǒng)技術(shù)就一個(gè)框，大家的路徑是差不多的。3D測(cè)量的方法有很多種，沒(méi)有一種能覆蓋所有的項(xiàng)目，需要根據(jù)不同的項(xiàng)目，選擇不同的方法。

　　例如需要根據(jù)工作距離和景深，XY方向分辨率，Z方向精度，采集條件和處理時(shí)間，被測(cè)物表面特性(諸如閃光、漫射、黑的、透明的、半透明的)等，來(lái)選擇不同的型號(hào)。

　　未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)：提高速度、分辨率軟件使用更加友好、方便新的硬件技術(shù)新的3D方法的引入2D與3D的互補(bǔ)。

　　關(guān)于新的3D方法的引入和新的硬件技術(shù)，潘津主席2018年曾參加過(guò)一次德國(guó)的斯圖加特展會(huì)，看到一家廠商介紹其3D項(xiàng)目中有定制的芯片，做出了平行光結(jié)構(gòu)方法，類似于ToF，該公司對(duì)這個(gè)芯片進(jìn)行了特殊處理，使得不像上文介紹的結(jié)構(gòu)光，同時(shí)分辨率也能達(dá)到新水平。

　　另外一個(gè)值得一提的方面是3D與2D的互補(bǔ)。新的3D方法，未來(lái)可能有突破的方面是把各種方法結(jié)合在一起，包括一些小公司在這方面做得好。z后一點(diǎn)是2D依然很重要3D不是萬(wàn)能的、并非什么都能做。