机器视觉：让工业拥有智能“双眼”和智慧“大脑”

随着工业4.0时代、“中国制造2025”的到来，我国先后出台了一系列重大战略文件，为智能制造发展提供了有力的制度供给。而要想真正实现工业自动化，还需要高度智能化的工业机器来完成，机器视觉恰是不可或缺的一环。得益于国家和地方政策的支持，近年来机器视觉相关企业呈现快速增长态势，实际应用成果显著，细分领域不断扩大。GGII数据显示2019 年中国机器视觉市场规模 65.50 亿元 ( 该数据未包含计算机视觉市场规模 ) ，同比增长 21.77%。2014-2019年复合增长率高达 28.36%。

机器视觉在国内的发展概况

机器视觉系统是计算机科学重要的分支，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光学、机械等多个领域，是一个包含算法、软件和硬件等诸多单元的应用系统。国内机器视觉的发展源于上世纪80年代的第一批技术引进。从代理国外业务为主，到本土机器视觉企业逐渐占据入门级市场，再到如今中国已成为继美、日后的第三大市场，历经约40年的发展，机器学习系统已成为独特的提取工具，能从图像中洞察捕获丰富信息并将其赋能给整个应用场景或价值链。

国内机器学习发展历程

就国内市场而言，目前进入机器视觉领域的企业众多。从应用功能划分，主流领域包括检测、测量、定位以及识别读码等。很大程度而言，工艺算法是机器视觉技术的主要壁垒，而行业案例仍是企业进入市场的重要敲门砖。机器学习现有的市场增长主要来源于安防、城市大脑等领域。而随着“新基建”的大力推进，机器视觉在传统工业质检、巡检、监控等场景的应用正在兴起。

II 机器视觉在工业领域的应用

由于具有自动化、非接触和高精度等特点，机器视觉在工业生产领域不仅有利于提高生产的柔性和自动化程度，还可以保障工业生产的可靠性和安全性。中联重科旗下的工业互联网公司中科云谷正在全方位打造机器视觉和工业制造的结合点，助力新产业升级。

解决方案之标准节OCR

塔机标准节是塔机的重要组成部分，在塔吊安装与使用中起着重要作用，其质量不容忽视。识别和记录标准节铭牌的传统方法是靠人工查看，识别的效率和准确率都有待提升。中科云谷推出的铭牌文字OCR(Optical Character Recognition, 光学文字识别)服务可以帮助客户简化操作，智能识别。

开通服务后，用户可以直接使用手机的摄像机进行拍照，算法将自动对视野范围内的字符进行对齐处理，通过梯度提取和二值化，最后分割和识别字符，识别出铭牌上的关键信息并闭环回工业应用。该OCR技术可以有效代替人工录入信息，提高准确率，提升效率，节约成本，尤其适用于塔机现场安装与维护过程中对于标准节钢印的识别与录入。

中科云谷钢印识别技术

解决方案之智能视频监控

在工业化的现场，对各设备运行状态参数的检测是分析故障发生可能原因和可能部位的主要依据。而智能视频监控技术一般先通过背景建模、前景提取来实时识别运动目标。然后，采用目标匹配技术确定目标的运动轨迹(运动方向、所处位置等)以及不同目标间的相互关系，并将这些参数上传边缘端进行分析，及时发现可能存在的潜在问题和突发事件，并通过边缘端迅速下达告警和处理指令。

中科云谷视频监控平台便是专为移动监控业务定向开发的一套综合视频监控联网的车载监控系统。该平台通过对目标的识别与追踪，可以获取并分析司机的运动轨迹，找到视频中存在的危险、违规或者可疑行为，并对这些行为进行实时报警、提前预警和事后检索。

中科云谷智能视频监控告警记录

云谷智能视频监控平台不仅可以通过智能化手段及时获悉并记录操作人员异常行为，对操作人员进行提醒，减少意外发生;也可以提供视频数据协助客户对于已造成的事故快速定位原因，明确责任;还能根据管理和服务需要，通过统计各分控中心及工作站上传的运营数据，统计分析各类数据，帮助客户正确决策。

解决方案之智能巡检

除了钢印识别和智能视频监控外，机器视觉技术在智能巡检领域也有所助力。为标准化售后服务体系，提升服务质量，中科云谷推出了基于机器视觉技术的智能巡检头盔。该无线头盔设有摄像头，可以随着人员的移动，在巡检过程中自动采集传输设备检测数值，发现异常自动上报，事后生成巡检记录，实现巡检全过程的可视化，为生产和施工现场的巡检和监控提供了强有力的技术支撑。

中科云谷智能巡检头盔

中科云谷智能巡检头盔

机器视觉技术在工业领域的发展因通讯技术、人工智能的发展进步而日新月异。一方面，随着数字图像传感器、CMOS和CCD摄像机、嵌入式技术、图像处理和模式识别等技术的不断革新，机器视觉技术成为了实现工业智能制造的重要手段。另一方面，由于应用场景多样化、需求碎片化，工业生产也是机器视觉的最佳练兵场。可以预见，在未来，给工业装上智能“双眼”和智慧“大脑”将成为工业互联网新常态，更多元更立体的业态形式即将到来。

(本文来自：中科云谷)