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1、中国机器视觉的应用及开展趋势机器视觉自起步开展到如今,已有15年度的开展历史。应该讲机器视觉作为一种应用系统,其功能特点是随着工业自动化的开展而逐渐完善和开展的。 目前全球整个视觉市场总量大概在6070亿美元,是按照每年度8.8%的增长速度增长的。而在中国,这个数字目前看来似乎有些庞大,但是随着加工制造业的开展,中国对于机器视觉的需求将承上升趋势。 一、机器视觉的定义及特点 简言之,机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品即图像摄取装置,分CMOS和CCD两种将被摄取目的转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号
2、;图像系统对这些信号进展各种运算来抽取目的的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉系统的特点是进步消费的柔性和自动化程度。在一些不合适于人工作业的危险工作环境或者人工视觉难以知足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业消费经过中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大进步消费效率和消费的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的根底技术。 正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息和加工控制信息集成,因此,在当代自动化消费经过中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和
3、质量控制等领域。在中国,这种应用也在逐渐被认知,且带来最直接的反响就是国内对于机器视觉的需求将越来越多。 二、机器视觉在国内外的应用现状 在国外,机器视觉的应用普及主要表达在半导体及电子行业,其中大概40%50%都集中在半导体行业。详细如PCB印刷电路:各类消费印刷电路板组装技术、设备;单、双面、多层线路板,覆铜板及所需的材料及辅料;辅助设施和耗材、油墨、药水药剂、配件;电子封装技术与设备;丝网印刷设备及丝网周边材料等。SMT外表贴装:SMT工艺与设备、焊接设备、测试仪器、返修设备及各种辅助工具及配件、SMT材料、贴片剂、胶粘剂、焊剂、焊料及防氧化油、焊膏、清洗剂等;再流焊机、波峰焊机及自动化
4、消费线设备。电子消费加工设备:电子元件制造设备、半导体及集成电路制造设备、元器件成型设备、电子工模具。机器视觉系统还在质量检测的各个方面已经得到了广泛的应用,并且其产品在应用中占据着举足轻重的地位。除此之外,机器视觉还用于其他各个领域。 而在中国,以上行业本身就属于新兴的领域,再加之机器视觉产品技术的普及不够,导致以上各行业的应用几乎空白,即便是有,也只是低端方面的应用。目前在我国随着配套根底建立的完善,技术、资金的积累,各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能化需求开场广泛出现,国内有关大专院校、研究所和企业近两年度在图像和机器视觉技术领域进展了积极思索和大胆的尝试,逐步开场了工业
5、现场的应用。其主要应用于制药、印刷、矿泉水瓶盖检测等领域。这些应用大多集中在如药品检测分装、印刷色彩检测等。真正高端的应用还很少,因此,以上相关行业的应用空间还比拟大。当然、其他领域如指纹检测等等领域也有着很好的开展空间。 三、中国机器视觉将来开展趋势 在机器视觉赖以普及开展的众多因素中,有技术层面的,也有商业层面的,但制造业的需求是决定性的。制造业的开展,带来了对机器视觉需求的提升;也决定了机器视觉将由过去单纯的收集、分析、传递数据,判断动作,逐渐朝着开放性的方向开展,这一趋势也预示着机器视觉将与自动化更进一步的交融。 需求决定产品,只有知足需求的产品才有生存的空间,这是不变的规律。机器视觉
6、也是如此。 将来,中国机器视觉开展主要表现为以下一些特性: 1随着产业化的开展对机器视觉的需求将呈上升趋势 机器视觉开展空间较大的局部在半导体和电子行业,而据我国相关数据显示,全球集成电路产业复苏迹象明显;与此同时,全球经济衰退使我国集成电路产业获取了市场优势、本钱优势、人才回流等优势;国家加大对集成电路产业这一战略领域的规划力度,“信息化带开工业化,走“新兴工业化道路为集成电路产业带来了宏大的开展机遇,十分是高端产品和创新产品市场空间宏大,设计环节、国家战略领域、3C应用领域、传统产业类应用领域成为集成电路产业将来几年度的重点投资领域。 此外,中国已成为全球集成电路的一个重要需求市场。据相关
7、数据显示,2002年度我国集成电路市场需求规模为1135.5亿元人民币,占世界市场规模的9.76%。2002年度中国集成电路市场总销量为283.2亿块,总销售额为1135.5亿元,同比增长26.2%。中国已成为近年度来世界半导体投资的热点。在全国许多地区,十分是长江三角洲地区,都有新的IC制造线和封装测试线投资兴建,IC设计公司的数量每年度成倍增长。在产业政策的引导下,上海、北京、天津和深圳等地出现投资IC的好势头:天津Motorola投资15亿美元,月投2.5万片的8英寸芯片消费线和上海中芯国际投资14亿美元,月投8英寸芯片硅片4.2万片的工程已经投入运行。另外,中国半导体行业协会最新调研数
8、据说明,2000年度6月到2002年度8月两年度间,中国IC产业的投资总额约300亿元,相当于过去40年度的投资总和。全国IC设计单位数量两年度之间翻两番,已激增到389家,收入过亿元的达78家;专业测试公司已有10家左右,我国的IC测试业初具雏形。 就以上数据显示,中国的半导体和电子市场已初具规模,而如此强大的半导体产业将需要高质量的技术做后盾。同时他对于产品的高质量、高集成度的要求将越来越高。恰巧,机器视觉将能帮助他们解决以上的问题,因此该行业将是机器视觉最好的用武之地。同时,对于机器视觉的需求将蒸蒸日上。 2统一开放的标准是机器视觉开展的原动力 目前国内有近数家机器视觉产品厂商,与国外机
9、器视觉产品相比,国内产品最大的差距并不单纯是在技术上,而且还包括品牌和知识产权上。另一现状是目前国内的机器视觉产品主要以代理国外品牌为主,以此来逐渐朝着自主研发产品的道路靠近,起步较晚。将来,机器视觉产品的好坏不可以通过单一因素来衡量,应该逐渐按照国际化的统一标准断定,随着中国自动化的逐渐开放,将带着与其相关的产品技术也逐渐开放。因此,依靠封闭的技术难以促进整个行业的开展,只有形成统一而开放的标准才能让更多的厂商在一样的平台上开发产品,这也是促进中国机器视觉朝国际化程度开展的原动力。 3基于嵌入式的产品将取代板卡式产品 从产品本身看,机器视觉会越来越趋于依靠PC技术,并且与数据收集等其他控制和
10、测量的集成会更严密。且基于嵌入式的产品将逐渐取代板卡式产品,这是一个不断增长的趋势。主要原因是随着计算机技术和微电子技术的迅速开展,嵌入式系统应用领域越来越广泛,尤其是其具备低功耗技术的特点得到人们的重视。另外,嵌入式操作系统绝大局部是以C语言为根底的,因此使用C高级语言进展嵌入式系统开发是一项带有根底性的工作,使用高级语言的优点是可以进步工作效率,缩短开发周期,更主要的是开发出的产品可靠性高、可维护性好、便于不断完善和晋级换代等。因此,嵌入式产品将会取代板卡式产品。 4标准化、一体化解决方案也将是机器视觉的必经之路 另外,由于机器视觉是自动化的一局部,没有自动化就不会有机器视觉,机器视觉软硬
11、件产品正逐渐成为协作消费制造经过中不同阶段的核心系统,无论是用户还是硬件供给商都将机器视觉产品作为消费线上信息采集的工具,这就要求机器视觉产品大量采用“标准化技术,直观的讲就是要随着自动化的开放而逐渐开放,可以根据用户的需求进展二次开发。当今,自动化企业正在倡导软硬一体化解决方案,机器视觉的厂商在将来5-6年度内也应该不单纯是只提供产品的供给商,而是逐渐向一体化解决方案的系统集成商迈进。 在将来的几年度内,随着中国加工制造业的开展,对于机器视觉的需求也逐渐增多;随着机器视觉产品的增多,技术的进步,国内机器视觉的应用状况将由初期的低端转向高端。由于机器视觉的参与,自动化将朝着更智能、更快速的方向开展。另外,由于用户的需求是多样化的,且要求程度也不一样。那么,个性化方案和效劳在竞争中将日益重要,即用特殊定制的产品来代替标准化的产品也是机器视觉将来开展的一个取向。 机器视觉的应用也将进一步促进自动化技术向智能化开展。