上面的“機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)框圖”是一位視覺(jué)同行提供給我們的。他是中國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)里的早期開拓者之一。他姓崔，是個(gè)開朗大方的青年人，現(xiàn)為Mchy Tech
Inc總經(jīng)理。也許正是因?yàn)槟贻p，大家才會(huì)聊的很投機(jī)。整整一個(gè)下午，崔先生和我們一起，一邊喝著功夫茶，一邊聊中國(guó)機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展。
機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用永無(wú)止境
在我們交談過(guò)程中，墻壁上一塊白色掛板上的內(nèi)容吸引了筆者的目光。崔先生說(shuō)那是他近新研究出的一種用于鉆石檢測(cè)的機(jī)器視覺(jué)設(shè)備，叫做“鉆石三維測(cè)量與設(shè)計(jì)加工系統(tǒng)”。這套系統(tǒng)的用途主要有兩方面成品鉆石切割與三維檢測(cè)，即自動(dòng)檢測(cè)成品鉆石的臺(tái)面大小、尖部大小、腰部寬度等，并給出實(shí)際值和與腰徑的比值，自動(dòng)檢測(cè)各個(gè)切削面的角度參數(shù)，給出它們的具體值，還可以根據(jù)形狀，檢測(cè)成品鉆石的重量。系統(tǒng)還具有價(jià)格設(shè)定、等級(jí)設(shè)定等功能，根據(jù)測(cè)量結(jié)果輸出完全的鉆石三維圖形，給出包含三維視圖的檢測(cè)報(bào)告，測(cè)量結(jié)果還可以保存到數(shù)據(jù)庫(kù)供查詢與對(duì)比使用。第二個(gè)方面就是系統(tǒng)毛坯鉆石設(shè)計(jì)與加工。這套系統(tǒng)可以自動(dòng)測(cè)量毛坯鉆石的形狀參數(shù)并在計(jì)算機(jī)中快速重建毛坯鉆石三維圖形，根據(jù)對(duì)毛坯鉆石的三維測(cè)量結(jié)果，選擇需要的設(shè)計(jì)圖形可以立刻得到設(shè)計(jì)三維效果圖，使得毛坯鉆石能得到大程度的利用。同時(shí)，系統(tǒng)還可以根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果直接與鉆石切削加工設(shè)備相連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。崔先生說(shuō)這是一種機(jī)器視覺(jué)的典型應(yīng)用。
在崔先生眼里，機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用是無(wú)止境的。他把機(jī)器視覺(jué)分為表面視覺(jué)、表面不可見(jiàn)型視覺(jué)和透視視覺(jué)三個(gè)大部分。崔先生認(rèn)為，目前國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)還僅僅停留在表面視覺(jué)，而通過(guò)超聲、X光、gava射線、紅外線光等進(jìn)行的內(nèi)部視覺(jué)檢測(cè)和透視視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)域還沒(méi)有真正拓展開。“從理論角度來(lái)說(shuō)，只要需要人眼工作的地方都可以采用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)代替。在人眼不能涉及的地方也可以用機(jī)器視覺(jué)設(shè)備來(lái)工作?！贝尴壬f(shuō)。
然而在我國(guó)，機(jī)器視覺(jué)的概念至今還沒(méi)能真正普及開來(lái)。談到這里，崔先生的臉上略顯沉重：“作為我們中國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)內(nèi)的人，我們要做的是讓更多的人來(lái)了解機(jī)器視覺(jué)，讓大家都知道，機(jī)器視覺(jué)并不高深，并不神秘。這樣才能真正讓機(jī)器視覺(jué)廣泛用于實(shí)際，促進(jìn)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈的形成。”
機(jī)器視覺(jué)是一個(gè)系統(tǒng)工程
交談中，崔先生提到多的一句話就是“機(jī)器視覺(jué)是一個(gè)系統(tǒng)工程”。從崔先生提供的“機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)框圖”中，我們也不難看出，在這個(gè)系統(tǒng)工程里，蓋了眾多先進(jìn)技術(shù)，機(jī)器視覺(jué)正是對(duì)這些技術(shù)的整合與運(yùn)用。
以金屬板(如大型電力變壓器線圈、扁平線、收音機(jī)朦朧皮等)表面缺陷檢測(cè)為例，原始的人工目視或用百分表加控針的檢測(cè)方法不僅易受主觀因素的影響，而且可能會(huì)給被測(cè)表面帶來(lái)新的劃傷。利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)金屬表面缺陷進(jìn)行自動(dòng)檢查，在生產(chǎn)過(guò)程中高速、準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)采用非接觸式測(cè)量，避免了產(chǎn)生新劃傷的可能。在檢測(cè)中，采用激光器作為光源，通過(guò)針孔濾波器濾除激光束周圍的雜散光，擴(kuò)束鏡和準(zhǔn)直鏡使激光束變?yōu)槠叫泄獠⒁?5度的入射角均勻照明被檢查的金屬板表面。金屬板放在檢驗(yàn)臺(tái)上。檢驗(yàn)臺(tái)可在X、Y、Z三個(gè)方向上移動(dòng)，主機(jī)PC機(jī)主要完成圖像預(yù)處理及缺陷的分類或劃痕的深度運(yùn)算等，并可將檢測(cè)到的缺陷或劃痕圖像在顯示器上顯示。CCD接口電路和PC機(jī)之間通過(guò)RS-232口進(jìn)行雙向通訊，結(jié)合異步A/D轉(zhuǎn)換方式，構(gòu)成人機(jī)交互式的數(shù)據(jù)采集與處理?！斑@個(gè)系統(tǒng)主要利用線陣CCD的自掃描特性與被檢查鋼板X方向的移動(dòng)相結(jié)合，取得金屬板表面的三維圖像信息。在這個(gè)系統(tǒng)里，不僅需要用到圖像采集和處理技術(shù)，還需要光學(xué)、運(yùn)動(dòng)控制等方面的相關(guān)技術(shù)支持。”崔先生介紹。
崔先生不把機(jī)器視覺(jué)當(dāng)成一種技術(shù)，而是把它當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)工程來(lái)看。“在這個(gè)系統(tǒng)工程里，圖像是一個(gè)核心技術(shù)?！贝尴壬詾椤Ｔ谒O(shè)計(jì)的“鉆石三維測(cè)量與設(shè)計(jì)加工系統(tǒng)”中，前端采集二維圖像，然后通過(guò)對(duì)二維圖像的測(cè)量分析得到三維數(shù)據(jù)點(diǎn)，再將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)還原為三維的效果進(jìn)行輸出。整個(gè)過(guò)程被崔先生描述的無(wú)比簡(jiǎn)單，然而研發(fā)過(guò)程中的艱辛只有他自己才知道。崔先生說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)已經(jīng)和他的生活分不開了，每拿出一個(gè)成功的方案對(duì)他來(lái)說(shuō)都有一種心靈上的超越感。
中國(guó)機(jī)器視覺(jué)——前景無(wú)限廣闊
對(duì)于中國(guó)機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展歷程，崔先生是再清楚不過(guò)的。他告訴我們，幾年前，中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)還近乎于零，大多數(shù)代理商每年只能銷售幾套。“2000年，安裝的視覺(jué)系統(tǒng)總數(shù)不超過(guò)100套，2003年安裝的視覺(jué)系統(tǒng)總數(shù)超過(guò)了500套，這其中包括模塊化和板卡系統(tǒng)，直接銷售額大約為250萬(wàn)美元。2004年安裝的視覺(jué)系統(tǒng)總數(shù)超過(guò)了2000套，直接銷售額超過(guò)1億人民幣，其中進(jìn)口設(shè)備配套的視覺(jué)系統(tǒng)安裝數(shù)量還沒(méi)有計(jì)算在內(nèi)?？梢?jiàn)這個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展速度是非常驚人的。”說(shuō)起中國(guó)機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展，崔先生有些興奮。
當(dāng)然，機(jī)遇面前總是同時(shí)出現(xiàn)困難和風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)在的中國(guó)機(jī)器視覺(jué)還需要耐心培養(yǎng)。由原始供應(yīng)商、有資質(zhì)的代理商、富有經(jīng)驗(yàn)的集成商、足夠的應(yīng)用工程師以及其他角色構(gòu)成的完整產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈還遠(yuǎn)未形成?！爸袊?guó)缺就是自主開發(fā)產(chǎn)品，只有自主研發(fā)才會(huì)更有前景，中國(guó)機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展要有自己的核心?！贝尴壬f(shuō)，“隨著市場(chǎng)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)的工程公司和系統(tǒng)集成商將成為市場(chǎng)，更多的客戶將依賴他們?cè)谝曈X(jué)和其他自動(dòng)化技術(shù)方面的綜合能力來(lái)解決問(wèn)題，也會(huì)有更多的國(guó)內(nèi)公司開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的視覺(jué)產(chǎn)品?！?
編后語(yǔ)：
“中國(guó)機(jī)器視覺(jué)華南版”專題終于告一段落了，非常遺憾的是，由于種種原因，有好多家企業(yè)，好多業(yè)內(nèi)精英，我們都沒(méi)能拜訪到。華南之行讓筆者深切地感受到，在我們這個(gè)新興的行業(yè)里，有很多揮灑著汗水精心培育整個(gè)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)的人，有這些人在，我們的行業(yè)沒(méi)有理由不崛起。我們應(yīng)該記住他們!在未來(lái)的某一天，當(dāng)中國(guó)機(jī)器視覺(jué)長(zhǎng)成參天大樹時(shí)，他們將是這個(gè)行業(yè)功不可沒(méi)的英雄!
