「作為未來之眼，機器視覺正引領人工智慧之路踏步前行。」

文/蓉蓉

機器視覺作為一種基礎功能性技術,是機器人自主行動的前提,能夠實現計算機系統對於外界環境的觀察、識別以及判斷等功能,相當於賦予了機器人視覺,對於人工智慧的發展具有極其重要的作用。上期小科普《20年內成熟商業化？機器人視覺伺服的潮流你不懂》，中國人工智慧機器人聯盟小編為大家普及了機器人視覺識別的發展歷程、視覺伺服系統的分類、面臨的問題及前景等。那麼，目前國內外機器視覺的發展現狀如何？產業鏈如何？還有什麼局限性？怎樣克服？本期小科普，聽人工智慧機器人聯盟小編為您解答。

機器人視覺

全球機器視覺的發展現狀

——機器視覺增長迅速，我國增速最大

近年來,國際巨頭紛紛在機器視覺領域進行收購行動,提前在這一領域進行布局, 搶佔人才、技術、資源的優勢。涉及未來生活智能化的各個領域,如無人駕駛汽車、 無人機等自主移動機器人領域、消費娛樂等領域、智能製造領域等。

• 數據顯示,2015年全球機器視覺市場規模約42億美元，增長10.5%。美國佔比50%，日本緊隨其後。我國起步較晚，但發展迅速，2015年市場規模達3.5億美元，增速為全球首位，約22.2%。2016-2020年中國製造將促使機器視覺維持20%的增長率，遠高於全球的 8.4%平均水平。半導體、電子製造占機器視覺比重 46.4%，汽車、製藥佔10.9%、9.7%。

業內分析,隨著機器視覺的發展,未來新行業應用可能出現。工業生產方面量比較大的可能是物流行業,特別是會涉及到3D視覺。民用服務上可能更多的需要體驗,難度在於環境的可變性大,對演算法的冗餘度要求較高,民用應用將主要來源於消費級的產品。

圖2:機器視覺核心零部件發展各異

國內廠商紛紛布局

• 近年來產業發展多為需求驅動，標準化產品需求 仍存在巨大空間，非標產品、前沿技術帶來的需求給予企業 發展新機會，其中消費級產品與機器視覺的結合將點燃行業增長引擎。

圖3：國內廠商紛紛布局

這一方面體現了機器視覺技術作為一種未來智能化的基礎技術,其應用範圍十分廣泛,另一方面也體現了知名企業對於該技術的重視程度。

機器視覺在應用方面具有廣泛性

廣泛應用

A.無人駕駛汽車、無人機、服務機器人等自主移動機器人領域

視覺識別是機器與外界交互的前提。在未來,基於機器視覺的定位、避障、導航技 術將是自主移動式機器人的必備基礎功能之一,而其較低的生產應用成本也將成為該技術應用的相對優勢之一。

無人駕駛汽車領域:機器視覺是多感測器融合中的必備技術模塊

攝像頭(機器視覺)、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、GPS是無人駕駛汽 車感知系統的五大重要感測器,出於安全的冗餘性、硬體功能上的互補性等考慮, 多感測器融合是未來的趨勢。而機器視覺作為無人駕駛技術中極其重要的功能模塊 之一,其對於行人、交通信號、道路標誌等關鍵目標的識別功能無可替代。

圖5：通用收購的Cruise Automation測試的Bolt自動駕駛原型車

B.智能製造領域

谷歌曾收購Industrial Perception,該公司致力於研究用於工業機器人的3D視 覺識別技術,能夠準確對物體進行分類,可以使工業機器人對不同形狀的物體 進行精準的貨物裝卸。

圖6: 埃斯頓入股的Euclid Labs研發的隨機倉拾取系統

C.消費、娛樂等領域

由於該領域視覺技術功能的多樣性,創業者於該領域進行了廣泛的探索與創新,此 前於該領域的初創型機器視覺技術團隊的收購非常頻繁。例如,Twitter收購了基於 度學習的機器視覺公司Madbits,以實現自主理解圖片內容的功能;雅虎收購Look Flow和IQ Engine,以增強Flickr的搜索及內容發現體驗;谷歌收購圖像識別公司Moodstock以及人臉識別公司Viewdle等;高通公司收購基於圖像識別的移動搜索公 司Kooaba等等。此類初創型公司的收購,對於已經佔據資金優勢的知名公司而言, 是一種獲取人才、技術以及成熟產品的高效途徑。

圖7:VisionLabs面向零售行業客戶提供的FACE_IS解決方案

機器視覺產業鏈及下游應用佔比情況

圖8：機器視覺產業鏈及下游應用佔比情況

• 中國機器視覺產業起步較晚,雖然市場基數小,但發展速度快,2015年全球佔比 8.3%,已成為全球第三大機器視覺市場。

• 主要下遊行業半導體及電子製造、汽車製造等領域國內仍主要採用人工檢測,未來隨著人力成本的逐步 走高,機器換人的邏輯將在機器視覺領域逐步兌現,預計未來5年國內機器視覺市場將保持15%以上的增長率,2018年市場規模達到33.4億人民幣。

我國機器視覺發展遭遇門檻

近年來,我國機器視覺得到了一定程度的發展,且未來發展潛力巨大,但是目前國產機器視覺在發展過程中,仍遭遇一定的門檻。

人工智慧公司最多的三個領域

• 有行業人士分析,機器視覺部件的門檻主要體現在軟體演算法上,而目前國內企業在處理速度和能力等方面均存在較大差距,同時由於行業起步晚,出貨量少,硬體價格上也沒有優勢。

據悉,目前國內有近數家機器視覺產品廠商,與國外機器視覺產品相比,國內產品最大的差距並不單純是在技術上,而且還包括品牌和知識產權上。國內的機器視覺產品主要以代理國外品牌為主,以此來逐漸朝著自主研發產品的路線靠近,起步較晚。

未來,機器視覺產品的好壞不能夠通過單一因素來衡量,應該逐漸按照國際化的統一標準判定,隨著中國自動化的逐漸開放,將帶領與其相關的產品技術也逐漸開放。因此,依靠封閉的技術難以促進整個行業的發展,只有形成統一而開放的標準才能讓更多的廠商在相同的平台上開發產品,這也是促進中國機器視覺朝國際化水平發展的原動力。

延伸：國內的計算機視覺人員出路在哪裡？

這裡，借用知乎網友羅韻-極視角的回答：

• 1.知道未來的趨勢，譬如3D肯定是十分重要的一個方向。然後結合你目前所處的行業無論是工業檢測還是其他，做一個這方面的延伸。

• 2.好的計算機視覺產品需要和硬體有效的結合。比如多了解光學的知識。

• 3.嵌入式視覺系統開發

當然，無論如何，工程師永遠不要過分依賴技術的前景，技術的發展幾乎都不是線性增長的，要麼突然發展，要麼漸漸沒落被取代，真正決定前途和去從從來不是技術，而是人，更具體的說，應該是人判斷問題、解決問題的能力。技術大多時候只是手段，只要能解決問題，手段可以是多元的。

• 總結：從整個國內機器視覺發展來看，國產化程度不高，機器視覺硬體設備核心零部件主要依靠進口。機器人技術和國外相比不僅是價格上的差距。系統集成企業以中小型企業為主，大部分企業一方面代理國外設備，一方面進行系統集成，真正投入的研發力量非常有限。

國內機器視覺無疑是個處於上升時期的朝陽產業，2025中國製造大戰略政策支持下，機器視覺企業將加大投入力量，促進國內機器視覺技術的快速發展。

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