從3D到AI，機器視覺全面賦能工業(yè)自動化

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）機器視覺作為人工智能與工業(yè)自動化深度融合的核心技術(shù)，近年來在算法創(chuàng)新、硬件迭代以及行業(yè)應(yīng)用等方面均實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，推動終端市場應(yīng)用持續(xù)迭代升級。根據(jù) GGII 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2023 年全球機器視覺市場規(guī)模約為 925.21 億元，同比增長約 5.80%，預(yù)計 2025 年將超過 1100 億元。

當前，機器視覺技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出兩大顯著趨勢，一是從 2D 向 3D 進化，二是從單點檢測向全流程智能進化。在 2025 中國（上海）機器視覺展（Vision China 2025）上，斑馬技術(shù)攜其最新的廣泛機器視覺解決方案亮相。由AI 驅(qū)動的 NS42 智能視覺傳感器和 3S 系列高分辨率 3D 傳感器是該公司展示的兩款特色方案，此外還有一系列機器視覺與數(shù)據(jù)捕捉解決方案，這些方案契合當下機器視覺技術(shù)的迭代趨勢，受到了廣泛關(guān)注。

從 2D 向 3D 的維度升級?

2D 機器視覺向 3D 機器視覺的升級趨勢，本質(zhì)上是工業(yè)自動化與人工智能深度融合的必然結(jié)果。這一趨勢不僅推動了技術(shù)架構(gòu)的革新，更重塑了從硬件到軟件的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。傳統(tǒng) 2D 機器視覺依賴二維平面圖像分析，主要應(yīng)用于有無檢測、簡單瑕疵識別等場景。然而，其無法獲取物體的深度信息，難以滿足高精度三維測量、復(fù)雜曲面檢測等需求。隨著工業(yè)智能化水平的提升，制造業(yè)對尺寸測量、空間定位的精度要求顯著提高，這促使 3D 機器視覺技術(shù)成為解決復(fù)雜場景問題的核心方案。

目前，3D 機器視覺的主要技術(shù)路徑包括結(jié)構(gòu)光（Structured Light）、飛行時間（ToF）、雙目視覺和多模態(tài)融合等。其中，結(jié)構(gòu)光的主要優(yōu)勢在于通過投影特定圖案到物體表面，利用畸變信息計算深度，能夠快速形成動態(tài)和靜態(tài)物體的 3D 點云，且具有高精度特性，適用于高精度工業(yè)檢測等場景。?

斑馬技術(shù)展示的 3S 系列高分辨率 3D 傳感器采用了先進的結(jié)構(gòu)光技術(shù)，以及 CMOS 傳感器和并行結(jié)構(gòu)光技術(shù)，能夠為多種動態(tài)或靜態(tài)對象創(chuàng)建高分辨率 3D 點云，即便對象具有高光澤、半透明或透明特性。這些產(chǎn)品易于設(shè)置和集成，其即插即用的作業(yè)設(shè)置簡化了與現(xiàn)有機器視覺系統(tǒng)的集成過程。用戶只需將 3S 系列對準場景，即可捕獲準確的高密度點云，且不會犧牲質(zhì)量或速度。?

因此，3S 系列高分辨率 3D 傳感器可與機械臂協(xié)同運作，實現(xiàn)高度準確的動態(tài)捕獲和定位，充分滿足制造、汽車、物流運輸?shù)戎攸c行業(yè)生產(chǎn)工作流程中的特定需求。

與 AI 技術(shù)融合的智能化升級

機器視覺的智能化升級正從算法、硬件、場景融合三個維度加速演進，其核心在于突破傳統(tǒng)二維感知的局限性，構(gòu)建更接近人類認知的智能系統(tǒng)。

這種升級能夠全面賦能工業(yè)智能化發(fā)展。例如，在動態(tài)缺陷檢測應(yīng)用中，AI 算法可實時分析高速產(chǎn)線圖像，結(jié)合先進的圖像處理算法和深度學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)對產(chǎn)品全方位、實時、高效的自動檢測，解決了傳統(tǒng)質(zhì)檢方式效率低下的問題。再如在自主機器人協(xié)作方面，視覺 + 強化學(xué)習(xí)能夠?qū)崿F(xiàn)機器人自適應(yīng)抓取，顯著提升協(xié)作機器人的運行效率。

斑馬技術(shù)亞太地區(qū)機器視覺與成像產(chǎn)品線業(yè)務(wù)總監(jiān) Kelvin Cho認為，如何將機器視覺看到的東西做最智慧的判斷，AI技術(shù)的融入是至關(guān)重要的一塊技術(shù)拼圖。相較于從存儲里調(diào)取復(fù)雜的軟件去實現(xiàn)相關(guān)的AI功能，以智能硬件的方式能夠帶來10倍以上的計算效率提升。

在產(chǎn)品線布局方面，斑馬技術(shù)大中華區(qū)機器視覺與成像產(chǎn)品線業(yè)務(wù)負責(zé)人高云峰指出，在機器視覺智能硬件方面，斑馬技術(shù)已經(jīng)擁有豐富的產(chǎn)品線，包括NS42 機器視覺智能傳感器和FS42固定式工業(yè)掃描器等。同時，斑馬技術(shù)作為軟件方案服務(wù)商，在AI軟件算法方面也在持續(xù)深耕迭代，推出了像異常檢測等AI算法，幫助客戶解決現(xiàn)場應(yīng)用的難題。

斑馬技術(shù)的 NS42 機器視覺智能傳感器針對基于人工智能的機器學(xué)習(xí)任務(wù)進行了優(yōu)化，在基于深度學(xué)習(xí)的 OCR (DL-OCR) 任務(wù)中表現(xiàn)出色，幾乎無需訓(xùn)練即可快速準確地讀取文本和字符，還能進行異常檢測，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)檢查工具可能遺漏的異常情況。圍繞這款傳感器，斑馬技術(shù)提供了高度直觀的現(xiàn)代化界面，旨在讓用戶操作起來感到舒適。經(jīng)驗豐富的用戶可輕松構(gòu)建作業(yè)，新用戶也能在普通流程的引導(dǎo)下輕松完成作業(yè)。

同時，NS42 機器視覺智能傳感器提供了能滿足大多數(shù)應(yīng)用需求的配置選項，包括集成和現(xiàn)場可更換照明模塊、網(wǎng)絡(luò)連接選項；多達 9 個數(shù)字輸入 / 輸出端口及 1 個 USB - C 端口，可提供多個外圍設(shè)備和過程自動化選項；電源選項，包括 PoE + 等。

此次斑馬技術(shù)參展 Vision China 2025，彰顯了斑馬技術(shù)對中國市場的重視。隨著全球制造中心向中國轉(zhuǎn)移，中國已成為國際機器視覺廠商的重要目標市場。Kelvin Cho 表示，中國是亞洲地區(qū)乃至全球最大的機器視覺市場，占比高達 36.5%?！皯{借在機器視覺領(lǐng)域的深耕，斑馬技術(shù)持續(xù)將先進的 AI 技術(shù)融入解決方案，助力中國市場的企業(yè)實現(xiàn)更高水平的數(shù)字化與準確性?！?