《機(jī)器視覺發(fā)展白皮書(2021版)》首次公開,在標(biāo)準(zhǔn)中明晰未來
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數(shù)字經(jīng)濟(jì)為機(jī)器視覺技術(shù)注入新的活力。張暉博士表示,機(jī)器視覺技術(shù)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)中獲取數(shù)據(jù)的重要途徑,對數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用,尤其在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。

圖:中國(北京)機(jī)器視覺展覽會現(xiàn)場
7日21日,在中國(北京)機(jī)器視覺展覽會首日論壇上,中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院張暉博士帶來《機(jī)器視覺的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)趨勢》演講,并首次公開《機(jī)器視覺發(fā)展白皮書(2021版)》(以下簡稱“白皮書”)。
演講初始,張暉博士為觀眾詳細(xì)地闡釋了“機(jī)器視覺”的概念,以及機(jī)器視覺的工作環(huán)節(jié)。張暉博士將機(jī)器視覺的本質(zhì)比作為機(jī)器植入“眼睛”和“大腦”,他進(jìn)一步闡述到:“為機(jī)器植入眼睛,代表著機(jī)器視覺利用環(huán)境和物體對光的反射來獲取及感知信息;而為機(jī)器植入大腦,意味著機(jī)器視覺需要對信息進(jìn)行智能處理與分析,并運用分析得到的接過來執(zhí)行相應(yīng)的活動?!?
白皮書中提到,推動機(jī)器視覺發(fā)展的四大核心驅(qū)動力:成像、算法、算力和應(yīng)用。張暉博士表示:“機(jī)器視覺集‘光’‘機(jī)’‘電’‘算’‘軟’為一體,尤其算法是靈魂;作為機(jī)器感知能力的基石,機(jī)器視覺在行業(yè)中應(yīng)用已是極其廣泛?!苯酉聛?,白皮書中展示里了機(jī)器視覺的技術(shù)架構(gòu)與系統(tǒng)架構(gòu),張暉博士提到,機(jī)器視覺的關(guān)鍵技術(shù)為圖像感知、圖像采集、算法、算法平臺與信息處理平臺。
圖像感知,芯片發(fā)展與工業(yè)相機(jī)發(fā)展在其中的推動作用。
圖像采集,主要分成模擬采集卡、數(shù)字采集卡、具備預(yù)處理能力數(shù)字采集卡三個類型。
算法,經(jīng)歷了圖像處理、圖像分析、深度學(xué)習(xí)、云端智能計算的發(fā)展路徑。
算法平臺,白皮書中分別梳理了基于圖像算子的視覺開發(fā)軟件、基于算法組件的視覺軟件平臺、基組態(tài)思想的視覺開發(fā)平臺與基于云端計算的視覺平臺。
信息處理平臺,白皮書中梳理了DSP處理平臺、X86處理平臺、AI處理平臺、云處理平臺。張暉博士特別提到,機(jī)器視覺軟件平臺與算力發(fā)展密切相關(guān),軟件架構(gòu)與算力匹配是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計的典型特征。

張暉博士表示,在此次公開的白皮書當(dāng)中,機(jī)器視覺的技術(shù)架構(gòu)也有一個清晰的梳理。按照此技術(shù)架構(gòu),白皮書進(jìn)而以行業(yè)集成服務(wù)、視覺系統(tǒng)與智能設(shè)備以及基礎(chǔ)器件三個部分整理展出了機(jī)器視覺的產(chǎn)業(yè)圖譜。此次白皮書重點對機(jī)器視覺的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定公布,構(gòu)建一個明確的機(jī)器視覺標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。張暉博士說到:“這個架構(gòu)底層是基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn),基于視覺在國際和國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),我們會優(yōu)先考慮制定機(jī)器視覺的處理能力、參考架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)和系統(tǒng)組成的標(biāo)準(zhǔn),還有安全以及測試的標(biāo)準(zhǔn)?!?

另外,白皮書中還制定了跨層標(biāo)準(zhǔn),包括互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)極驗收評測標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)運維標(biāo)準(zhǔn)等。張暉博士表示,這主要應(yīng)對機(jī)器視覺產(chǎn)品和系統(tǒng)如何來進(jìn)行有機(jī)集成的問題。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)為機(jī)器視覺技術(shù)注入新的活力。張暉博士表示,機(jī)器視覺技術(shù)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)中獲取數(shù)據(jù)的重要途徑,對數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用,尤其在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)獲取主要通過視覺系統(tǒng),在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的支持圖譜關(guān)系為企業(yè)工廠提供智能的大腦,從而進(jìn)行輔助生產(chǎn)決策,質(zhì)量分析和風(fēng)險管控等,達(dá)到提質(zhì)增效、降本減存的目的。
另外,深度學(xué)習(xí)與小樣本處理技術(shù)發(fā)展、算力與互聯(lián)平臺的發(fā)展都給機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)帶來了機(jī)遇。我國機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)具備突出優(yōu)勢,包括廣泛的應(yīng)用需求帶來良好的發(fā)展環(huán)境,以及AI算法等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
張暉博士提到,與此同時,高精度和高效率的規(guī)?;a(chǎn)、定制化生產(chǎn)給機(jī)器視覺技術(shù)帶來一定挑戰(zhàn)。機(jī)器視覺仍需要解決傳統(tǒng)自動化裝配、以及促進(jìn)解決定制化裝配的柔性生產(chǎn)問題。他提到,我國在半導(dǎo)體生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)上的技術(shù)水平、相關(guān)生產(chǎn)測試設(shè)備與國際先進(jìn)企業(yè)人存在巨大差距;目前國內(nèi)還沒有國產(chǎn)的可以應(yīng)用于機(jī)器視覺的大型工控管理軟件和聯(lián)絡(luò)各子系統(tǒng)的通用管理平臺;國際局勢的變化給我國機(jī)器視覺的發(fā)展帶來了一定阻力和不確定性。
目前,機(jī)器視覺技術(shù)以國外較為先進(jìn),如康耐視、基恩士等行業(yè)巨頭占據(jù)著全球大部分的市場份額,而國內(nèi)機(jī)器視覺行業(yè)正處于發(fā)展期,存在很大的發(fā)展空間。中國的機(jī)器視覺行業(yè)正在不斷取得突破性的成果并積極推動標(biāo)準(zhǔn)制定,這很大程度上得益于中國企業(yè)對技術(shù)創(chuàng)新的大力投入和發(fā)明專利積累。張暉博士表示,《機(jī)器視覺發(fā)展白皮書(2021版)》仍在廣征意見,制定當(dāng)中,期待不久后的正式發(fā)布。