機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用由來(lái)已久，從物品的拾取方式，到對(duì)象的跟蹤計(jì)量，再到產(chǎn)品的缺陷檢測(cè)，機(jī)器視覺(jué)作為人眼的“替代品”，在工業(yè)中的作用不言而喻。機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用可以大幅提高產(chǎn)品質(zhì)量，消除生產(chǎn)錯(cuò)誤，同時(shí)能夠降低企業(yè)生產(chǎn)的人工成本，尤其是在一些高危工作環(huán)境和人類(lèi)視覺(jué)不適用的場(chǎng)景下，機(jī)器視覺(jué)的發(fā)揮的效應(yīng)更為重要，是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展中不可或缺的一環(huán)。

一直以來(lái)，我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化中的所用的“眼”，所采用的都是2D視覺(jué)，在過(guò)去的30年里，2D的機(jī)器檢測(cè)技術(shù)已在我國(guó)自動(dòng)化和產(chǎn)品質(zhì)量控制過(guò)程中，發(fā)展得較為成熟。這種根據(jù)灰度或彩色圖像中對(duì)比度的特征提供結(jié)果的技術(shù)，主要的應(yīng)用場(chǎng)景有條碼和字符閱讀、標(biāo)簽檢查和驗(yàn)證、基本的位置驗(yàn)證、特征存在和二維尺寸驗(yàn)證、表面標(biāo)記檢測(cè)等。但不可否認(rèn)的是，2D的檢測(cè)技術(shù)具有一定局限性，比如無(wú)法識(shí)別物體體積，易受變量照明條件影響，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)于敏感等，在一定程度上限制了機(jī)器視覺(jué)的使用場(chǎng)景。

但近兩年來(lái)不斷發(fā)展的3D視覺(jué)技術(shù)為行業(yè)帶來(lái)新的可能性。成立于2015年的圖漾科技，就是一家專(zhuān)業(yè)提供3D計(jì)算機(jī)視覺(jué)設(shè)備及技術(shù)方案的企業(yè)，公司技術(shù)創(chuàng)新來(lái)自于其自主研發(fā)的主動(dòng)雙目技術(shù)，通過(guò)疊加“結(jié)構(gòu)光 ＋ 雙目攝像頭”技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)景深計(jì)算。

在圖漾科技創(chuàng)始人費(fèi)浙平看來(lái)，目前國(guó)內(nèi)視覺(jué)落地的發(fā)展勢(shì)頭還不錯(cuò)，但是落地的過(guò)程還是很痛苦，初創(chuàng)企業(yè)想要在這個(gè)領(lǐng)域長(zhǎng)足發(fā)展，早期的試錯(cuò)過(guò)程不可避免。

集成商技術(shù)能力的局限性，或是3D機(jī)器視覺(jué)落地過(guò)程中的最大挑戰(zhàn)因素

對(duì)于成了已經(jīng)三年多的圖漾來(lái)說(shuō)，三五十人的規(guī)模以及兩輪千萬(wàn)級(jí)別的融資金額，并不算發(fā)展得特別迅速，費(fèi)浙平也對(duì)億歐坦言，圖漾的業(yè)務(wù)是推進(jìn)得比較慢的，因?yàn)榍捌谒麄兓�了大量的時(shí)間在與合作企業(yè)的嘗試上。

“在機(jī)器人領(lǐng)域，沒(méi)有哪家企業(yè)能夠做到將核心硬件、核心軟件和系統(tǒng)集成的業(yè)務(wù)全部包攬?jiān)谧约荷砩系�。”費(fèi)浙平說(shuō)道，“這與整個(gè)行業(yè)的發(fā)展格局相關(guān)，也將會(huì)是未來(lái)的發(fā)展方向。”因此，通常提供視覺(jué)解決方案的企業(yè)，或提供硬件、軟件，或兩者兼?zhèn)�，很少看到他們�?huì)涉及到系統(tǒng)集成領(lǐng)域。

據(jù)了解，系統(tǒng)集成商的工作是對(duì)生產(chǎn)工藝的把握，資源的整合，是把生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)器人與視覺(jué)傳感、機(jī)床設(shè)備等進(jìn)行連接和調(diào)試，這樣才能實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化生產(chǎn)。隨著硬件端產(chǎn)品技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及算法與軟件層面的不斷優(yōu)化，3D深度視覺(jué)在精度和實(shí)用性上都得到了大幅度的提升，與此相對(duì)應(yīng)的，技術(shù)門(mén)檻也進(jìn)一步提高。在費(fèi)浙平的看來(lái)，3D視覺(jué)的需求面很廣，但真正能落地的面是很窄的，這其中最主要的原因，在于集成商的技術(shù)能力“不給力”。

可以看到的是，目前市場(chǎng)上大部分的集成商對(duì)目前機(jī)器智能的認(rèn)知是有局限性的，三五十人做生意的企業(yè)特別多，但真正具備技術(shù)遷移能力的集成商鳳毛菱角。這類(lèi)企業(yè)在開(kāi)展業(yè)務(wù)的過(guò)程中往往只盯住單一業(yè)務(wù)線(xiàn)，然后進(jìn)行復(fù)制，無(wú)法做到技術(shù)的沉淀和積累，不利于機(jī)器智能的普及。

3D視覺(jué)落地的拓展，除了技術(shù)提升還要關(guān)注行業(yè)需求

許多人認(rèn)為機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)該體現(xiàn)在精度的提升上。但在工業(yè)應(yīng)用中3D視覺(jué)的精度真的需要那么高嗎？費(fèi)浙平提出了截然相反的觀點(diǎn)。

首先，是為了維持穩(wěn)定性。視覺(jué)精度的提升，實(shí)則是運(yùn)算量的提升，對(duì)計(jì)算能力的要求是呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的。與計(jì)算機(jī)處理器類(lèi)似，運(yùn)算量越大實(shí)則不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前我們能看到市場(chǎng)上有一些搭載3D視覺(jué)方案的分揀機(jī)器人，可以做到抓取和識(shí)別異物，但越是“炫技“，客戶(hù)其實(shí)對(duì)其穩(wěn)定性是持有懷疑態(tài)度的。因此，他們寧可多花五倍十倍的價(jià)格去購(gòu)買(mǎi)穩(wěn)定性更高的設(shè)備，也要保證自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的穩(wěn)定性。

其次，是為了更好的促使技術(shù)落地。有些企業(yè)喜歡對(duì)外宣稱(chēng)自己的3D視覺(jué)解決方案精度很高，但同樣這類(lèi)設(shè)備也具有體積大、價(jià)格高、功耗大的特點(diǎn)。但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，大多數(shù)時(shí)候并不需要精細(xì)到這種程度，厘米級(jí)別已經(jīng)“夠用”了。費(fèi)浙平認(rèn)為，相比精度的提升，目前能夠降低生產(chǎn)成本和功耗的產(chǎn)品，才更加利于3D視覺(jué)技術(shù)的推廣。

據(jù)悉，圖漾目前設(shè)備的精度最高也就做到1mm，但與此相對(duì)應(yīng)的是他們的產(chǎn)品在設(shè)備提及、功耗、價(jià)格這些方面都更具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。費(fèi)浙平介紹到，圖漾生產(chǎn)的3D機(jī)器視覺(jué)設(shè)備可以用普通的USB口供電，價(jià)格按照客戶(hù)需求制定方案，最便宜的才500美元，這才是普及機(jī)器智能視覺(jué)的方式。

據(jù)費(fèi)浙平介紹，目前其實(shí)有許多行業(yè)有3D機(jī)器視覺(jué)的需求，物流行業(yè)就是一個(gè)典型的例子。隨著我國(guó)電子商務(wù)市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，包裹分揀的工作量也日益增加，而在人口紅利逐漸消失的當(dāng)下，運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)提升物流行業(yè)中包裹的分揀效率迫在眉睫。

然而，過(guò)去物流行業(yè)在運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)做物品檢測(cè)時(shí)有頗多難點(diǎn)，一方面是物品的體積過(guò)大，需要使用拼接相機(jī)才能檢測(cè)其全貌；另一方面物流行業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)工況與工廠相比要更加復(fù)雜，如光照條件等，十分容易影響檢測(cè)結(jié)果；再加上機(jī)器視覺(jué)對(duì)異構(gòu)物體的檢測(cè)需要重新更新算法等，都是傳統(tǒng)2D技術(shù)難以解決的問(wèn)題，而圖漾則是在不斷的研發(fā)過(guò)程中逐步攻克下了這些難點(diǎn)。目前，圖漾科技的技術(shù)已經(jīng)成熟落地，通過(guò)與京東的合作，圖漾形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)化3D視覺(jué)方案產(chǎn)品，并可以進(jìn)行快速?gòu)?fù)制，完成了從零到一的跨越。

雖然3D機(jī)器視覺(jué)還處于非常早期的階段，但機(jī)器替人必然是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，而工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程也會(huì)不斷加強(qiáng)，在此背景下，以圖漾科技為代表的3D視覺(jué)技術(shù)解決方案企業(yè)，將面臨更多機(jī)遇與挑戰(zhàn)。