机器视觉的下一个想象空间是嵌入式？

本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2016年8月刊杂志，原标题为：机器视觉的下一个想象空间是嵌入式？

历经多年积累，机器视觉技术或许正在面临一个黄金发展期。一旦成本下降、性能提升、应用增多，就如无线网络普及带来的变革一样，机器视觉的软硬件产品将成为生产制造业的标配。

美国市场研究咨询机构Transparency Market Research发布的报告显示，全球机器视觉技术市场有望从2014年的157亿美元（约人民币1040亿元），以8.40%的复合年均增长率上升到2021年的285亿美元（约人民币1890亿元）。

机器视觉系统对于实现工厂自动化来说不可或缺的，装配定位、质量检测、产品识别、尺寸测量……高速生产线上的高精度要求，人眼已无法满足。

怎样让成本降下来？可以想象的空间很多，嵌入式机器视觉系统会是个不错的选择，而系统的核心当然离不开微处理器。从20世纪90年代，微处理器、半导体技术与机器视觉技术相伴螺旋上升：微处理器、半导体技术是机器视觉的发源地，欧美在其中大量应用图像技术，后来慢慢演化成今天的机器视觉技术。机器视觉在欧美的应用普及，同样主要体现在半导体及电子行业。现在，微处理器性能变得更强劲、功耗大大降低、尺寸越加紧凑，价钱却没有变高。

以今年2月上市的树莓派3代微处理器（Raspberry Pi 3）为例，配备 64 位 1.2GHz 四核芯片及 1GB 内存，性能相对树莓派2 （Raspberry Pi 2）提升了 50%。而价格仍然只要 35 美元（约人民币232元），与四年前首发时的树莓派1代B型（Raspberry Pi Model B）定价相同。把高性能、低功耗、紧凑型的微处理器大批量地应用于嵌入式视觉系统，单个成本有望再降一半。

在通用计算机上集成机器视觉系统时，涉及到照明、成像、图像数字化、图像处理算法、软硬件等多门技术，对技术人员提出了极高的要求。使用嵌入式机器视觉系统，软硬件配置变得灵活，开发环境与程序更加通用。易于量产和扩线，令生产柔性得到极大提升，企业对机器视觉技术的普遍需求将得到快速响应。

机器视觉相关全球标准的陆续出台，加速了嵌入式系统的进程。去年6月，中国机器视觉产业联盟（CMVU）加入G3标准， 这是CMVU成为第15位G3标准的成员单位。其他成员包括：美国自动化成像协会（AIA）、欧洲机器视觉协会（EMVA）、日本工业成像协会（JIIA）、德国机械设备制造业联合会（VDMA）等。“全球机器视觉接口标准”手册的发行、“G3相机标准”协议的签订，都将缩短开发时间，减少投资成本，同时加快产品的上市速度。

此外，为了使机器视觉能够适应“工业4.0”以及未来的工厂生产，德国机械设备制造业联合会机器视觉专业协会（VDMA Machine Vision）与OPC基金会（OPC Foundation）开始编制《OPC统一架构机器视觉配套规范》，旨在将机器视觉系统直接整合进生产控制与IT系统，发挥最大的效能。

工业4.0是关于连接生产技术和信息技术的，而机器视觉是为工业4.0提供信息的最重要的基础技术之一。嵌入系统会在未来的机器视觉系统中扮演更重要的角色。它们可以实现紧凑型产品的设计，满足大多数图像处理的要求，并且与基于PC的独立系统相比，其与工厂流程的集成度更高。

作者：CEC 石林才