機器視覺近年來增速顯著，2015年全球機器視覺市場規(guī)模約42億美元，增長10.5%。我國在2015年市場規(guī)模約3.5億美元，但增速為全球首位，約22.2%。2016-2020年，機器視覺繼續(xù)維持約20%的增長率，遠高于全球的8.4%平均水平。這其中，半導(dǎo)體、電子制造約占機器視覺比重46.4%，汽車、制藥占比分別為10.9%、9.7%。

經(jīng)與業(yè)內(nèi)多方交流所了解，機器視覺當(dāng)前市場規(guī)模約幾百億，但是，應(yīng)該使用也確實用到了機器視覺的，僅占全行業(yè)應(yīng)用的5%，市場空間巨大。機器視覺發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急，是找到更多可以落地應(yīng)用的場景，進一步推動普及化。而這需要產(chǎn)業(yè)鏈之間的協(xié)作，真正切中行業(yè)痛點并將具體需求場景化，同時，還需要高性價比的技術(shù)和方案。

圖漾

如何掃平3D機器視覺大規(guī)模普及的障礙？
3D機器視覺如何大規(guī)模普及？上海圖漾信息科技有限公司CEO費浙平認(rèn)為當(dāng)前最關(guān)鍵的是硬件問題，只有解決根本的硬件問題，未來軟件的商業(yè)機會才是真實的。

3D機器視覺普及的關(guān)鍵障礙當(dāng)前主要在于硬件方面，包括以下三點：
第一，硬件核心規(guī)格，包括光學(xué)方面的精度、分辨率、量程，以及電學(xué)方面的速度、接口、傳輸?shù)龋坏诙布锢碇笜?biāo)，包括尺寸、功耗、結(jié)構(gòu)等，以及工況條件的適應(yīng)性、穩(wěn)定性。第三，是系統(tǒng)實施成本，包括相機價格、上位機成本、軟件成本，以及使用和維護成本。

傳統(tǒng)的機器視覺穩(wěn)定發(fā)展多年，目前處于硬件和軟件的發(fā)展基本匹配的階段。目前95%以上的需求可以通過硬件+算法的方式解決，只有在外觀檢測、瑕疵檢測等場景中，由于存在一定的隨機性，才需要用到深度學(xué)習(xí)。雖然未來最終會走向深度學(xué)習(xí)，但現(xiàn)在基礎(chǔ)的硬件要做到領(lǐng)先于軟件一個C位。

機器視覺屬于成熟行業(yè)，但這些年在發(fā)展規(guī)模、發(fā)展速度方面落后于大家預(yù)期。費浙平認(rèn)為主要原因在于：一是用戶對象屬于傳統(tǒng)行業(yè)，行業(yè)本身的景氣指數(shù)以及改造周期等，都有一定的影響；另外，對于傳統(tǒng)行業(yè)，技術(shù)升級、降本增效、精細(xì)化管理等等，這些都是行業(yè)的癢點而非痛點。

那么，行業(yè)的痛點是什么？

費浙平認(rèn)為，從硬件價格和系統(tǒng)成本來看，必須突破傳統(tǒng)上所謂二年投入回收周期計算這一困局，由少量非用不可的節(jié)點，逐漸形成大規(guī)模的普及應(yīng)用，這更多地集中于機器換人的場景。
二年回收成本這個普識已經(jīng)無法撬動行業(yè)需求，一年之內(nèi)的時間周期才會真正令中小企業(yè)愿意買單。技術(shù)價值最大化應(yīng)該通過大面積提升行業(yè)的生產(chǎn)力水平和經(jīng)濟效益獲得，必須通過給客戶帶來價值而盈利，這是一個較為艱難的過程，也需要慢慢地推進。

從機器視覺發(fā)展的客觀現(xiàn)狀來講，需求其實并不缺，但是能夠真正落地的好產(chǎn)品，且真正發(fā)揮出經(jīng)濟效益的，只占所有需求的10%。如何打破這個“緊箍咒”？推動更多的落地應(yīng)用？

“解決核心零部件的極致性價比，做到系統(tǒng)成熟穩(wěn)定可靠，是最為迫在眉睫的事情。目前，微觀的高精度相機只占機器視覺應(yīng)用的5%左右，只要將性價比做到極致，就能滿足工業(yè)機器視覺中90%以上的應(yīng)用需求。”費浙平表示，“這一方面體現(xiàn)在產(chǎn)品的適用性、標(biāo)準(zhǔn)化程度上；另外體現(xiàn)在機器所能帶來的降本增效，這還需要對視覺應(yīng)用真正的剛性需求逐漸顯現(xiàn)出來，例如當(dāng)人力成本成為一個主要問題時，就會轉(zhuǎn)而呈現(xiàn)出對機器的需求。”

如何做到極致性價比？在談話中，費浙平傳達中一種樸素的實用主義思想，能用2D視覺解決的就沒必要用3D。對于工業(yè)相機來說，大的成本單元是圖像傳感器芯片、鏡頭、計算單元、CPU或GPU等等，圖漾通過將光學(xué)、電子和軟件進行聯(lián)合優(yōu)化，并且把核心算法實現(xiàn)了高效的FPGA硬化，從而把高昂的算力成本降低了幾十倍。

物流行業(yè)是圖漾目前最大的目標(biāo)市場，當(dāng)前主要針對體積測量這一新的藍海。由于決定物流毛利關(guān)鍵的運輸成本由體積決定，因此體積測量需求非常強。

直指需求核心，用好的產(chǎn)品和服務(wù)過硬地匹配它，就能夠牢牢抓住市場，率先建起競爭的“護城河”——這是圖漾在選擇落地場景方面的一大特點。

商業(yè)模式上，圖漾是直接面向系統(tǒng)集成商和設(shè)備商的to B模式。費浙平進一步解釋，希望通過產(chǎn)業(yè)鏈共同來提升系統(tǒng)價值，對于圖漾自身，標(biāo)準(zhǔn)化的核心零部件價格可以相對透明化，而發(fā)明創(chuàng)造、專家知識、技術(shù)服務(wù)等由客戶和合作伙伴創(chuàng)造價值的環(huán)節(jié)，必須要有合理的回報。圖漾希望通過高度標(biāo)準(zhǔn)化的硬件，加以不斷集成的算法資源，降低客戶的使用門檻，從而進一步擴大應(yīng)用覆蓋面。

總體而言，機器視覺生態(tài)系統(tǒng)目前較為成熟，從供應(yīng)鏈角度看與消費市場相比并無特別之處，發(fā)展比較完善。但有一點顯著不同在于，工業(yè)應(yīng)用不同行業(yè)甚至同一行業(yè)不同的客戶現(xiàn)場，軟件算法非常多樣化。這對于開發(fā)者的能力挑戰(zhàn)較大，主要包括開源算法的能力、從業(yè)人員的水平和數(shù)量等等，直接影響了應(yīng)用的覆蓋面。這也驗證了開頭所說的，機器視覺越發(fā)展，每一個落地應(yīng)用中軟件的比重將會越來越大。而圖漾致力于將硬件標(biāo)準(zhǔn)化，同時集成可以標(biāo)準(zhǔn)化的這部分軟件，降低系統(tǒng)集成商和設(shè)備供應(yīng)商的門檻，從而推進快速普及化。

海 康

AI如何賦能智能制造？

AI如何賦能智能制造？海康機器人技術(shù)有限公司華北區(qū)域總經(jīng)理蔡化認(rèn)為主要包括三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：首先是強大的感知能力，需要通過機器視覺來進行感知；其次是被感知、采集的數(shù)據(jù)通過平臺化的管理，實現(xiàn)一站式的服務(wù)；第三就是場景化的AI。

真正實現(xiàn)智能需要龐大的系統(tǒng)工程，海康于2017年推出AI Cloud平臺來深度融合智能制造需求。該平臺分三層，第一層是基礎(chǔ)設(shè)施層，更強調(diào)前端的多維感知、采集。第二層是資源層，也叫邊緣層，前端的一部分?jǐn)?shù)據(jù)感知完成后，對其進行邊緣化管理，并將把前端的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存到中間層，變成半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；最上層是服務(wù)層，也是整個平臺的中心，它體現(xiàn)了算法的訓(xùn)練和應(yīng)用服務(wù)，和業(yè)務(wù)層相對應(yīng)。因此整個平臺的基本架構(gòu)強調(diào)云邊結(jié)合。

從實現(xiàn)形態(tài)來看，通過前端采集的多維感知系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行匯聚、存儲、處理，再通過邊緣計算，降低中心的壓力。這其中有三個趨勢值得注意：

第一個顯著趨勢是前端的智能化程度不斷提升，通過邊緣計算緩解中心的壓力。前端已經(jīng)不僅僅局限于數(shù)據(jù)的采集，并且會進行部分結(jié)構(gòu)化處理的工作。現(xiàn)在工業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)有較多的智能相機、智能傳感器等，進行了部分邊緣計算的工作。它們比較適合的應(yīng)用有：判斷對錯/有無，或是對感知尺寸的測量等等，進行第一步的讀取或識別。目前，在前端進行深度學(xué)習(xí)是現(xiàn)在很多企業(yè)都在嘗試的方式，即把前端的算法，放入到可實現(xiàn)的嵌入式設(shè)備中進行讀取/識別，從而降低中心壓力。

第二個趨勢是人機協(xié)同以及數(shù)據(jù)的流動。這兩年AGV在工廠中被大量運用，這是一個典型的人機協(xié)同的使用場景。首先，機器并不是全部替代人工，一些機械的、重復(fù)性較高的工作通過機器來實現(xiàn)，完成人和機器的和諧相處。過去在工廠中搬運僅僅是貨物在流動，數(shù)據(jù)并沒有流動起來。而通過機器來實現(xiàn)后，實現(xiàn)了貨物和數(shù)據(jù)同在時流動，便于云中心進行指揮調(diào)度。

第三個趨勢是所有數(shù)據(jù)入云后，都是要被用來進行管理和挖掘的。“數(shù)據(jù)本身不存在任何價值，數(shù)據(jù)碰撞后產(chǎn)生的價值才是最大的”。蔡化認(rèn)為，最終的碰撞和挖掘一定來源于業(yè)務(wù)端。仍以AGV的應(yīng)用為例，通過數(shù)據(jù)的流動找到規(guī)律，發(fā)現(xiàn)機器的運行軌跡、運轉(zhuǎn)次數(shù)等等，挖掘出提升業(yè)務(wù)工序效率的關(guān)鍵，從而全面提升整個工廠的效率。

哪些工業(yè)應(yīng)用場景前景巨大？

蔡化認(rèn)為首先是物流，包括傳統(tǒng)的快遞、電商物流、生產(chǎn)內(nèi)容物流、合同物流等等。這其中隨著市場的發(fā)展變化，蘊藏著很多新機會。

以線下零售的倉儲改變?yōu)槔笮蜕坛髽I(yè)在對抗線上購物的過程中，逐漸向以社區(qū)、家庭為單位的便利店轉(zhuǎn)移。這一過程中，最大的變化不是前端的貨物銷售，而是貨物的流轉(zhuǎn)發(fā)生了變化，訂單越來越散、貨物入庫后需要進行拆零，這時倉庫所能提升的內(nèi)容就變得更為重要，需要自動化的過程來實現(xiàn)。

對于快遞物流而言，基本是無人倉的邏輯。例如幾百臺機器人在一個幾千平米的平臺上進行不間斷的搬運和跑動，進行入庫、分揀等工作，這更多體現(xiàn)了調(diào)度算法的優(yōu)越性。

其次是3C制造業(yè)，典型的就是手機制造，包括PCB、聽筒、話筒、按鍵、屏幕、模組、電池等），需要進行大量的生產(chǎn)和智能檢測。生產(chǎn)的自動化程度已經(jīng)非常高了，一是提升了效率，二是提升了良品率。

中國之所以在上述方面發(fā)展較快，蔡化表示，首先因為不缺場景，有太多的應(yīng)用場景可進行學(xué)習(xí)、練習(xí)甚至不斷試錯，這提供了很好的成長土壤。海康希望通過AI賦能智能制造，逐步將深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)落地應(yīng)用于智能制造領(lǐng)域，從完成多維感知、數(shù)據(jù)采集和處理的機器視覺系統(tǒng)，到實現(xiàn)智慧內(nèi)物流的移動機器人系統(tǒng)，持續(xù)推動機器智能化、服務(wù)智能化、生產(chǎn)智能化。