机器视觉系统是指用机器代替人眼进行各种测量和判断。 机器视觉是工程和科学领域中一个非常重要的研究领域。 它是一个涉及光学、机械、计算机、模式识别、图像处理、人工智能、信号处理和光电集成的综合领域。 随着工业自动化的发展机器视觉光源,学科、功能和应用范围逐步完善和推广。 其中,母子图像传感器、CMOS和CCD相机、DSP、ARM嵌入式技术、图像处理和模式识别等技术的迅猛发展有力地推动了机器视觉的发展。
机器视觉检测的效果受设备部件的性能和稳定性以及系统本身的影响,外部环境的影响也不容忽视。 那么,影响机器视觉检测效果的环境因素有哪些呢?
1.环境照明
机器视觉检测的效果会受到环境光的影响,会影响照射在被测物体上的总光强,增加图像数据输出的噪声。
日光滤镜可以在一定程度上避免环境光的影响,改变进入传感器的光信息。 通过使用高亮度调制光源,减少传感器的曝光时间和缩小光圈,可以将环境光的影响降到最低。 使用红外线照相机等进行测量可以降低可见光的影响。
2.温度
温度变化也会影响机器视觉检测的有效性。 相机在出厂时会标注正常工作温度范围。 大多数工业相机可以在 -5°C 到 65°C 之间工作。 太冷或太热都会影响相机的正常工作。
例如,当曝光时间长或环境温度高时,相机内部的温度会升高,温度升高会导致电路产生暗电流。 它是图像传感器中的主要噪声源。 研究表明,CCD芯片温度每升高8℃,其暗电流就会增加一倍。
另一方面,被测对象也可能受到温度变化的影响。 我们都知道,很多物体都会受热膨胀,受冷收缩。 因此,当测量这样一个物体时机器视觉光源,它的长度和体积都会发生变化。
3.灰尘
相机上的灰尘和污垢肯定会影响最终图像。 对于机器视觉检测,即使是非常小的差异也值得关注。 特别是如果传感器上有灰尘,照片上会逐渐形成暗区。
4.湿度
空气过于潮湿,水汽附着在LED或镜头上,会影响成像。
5.振动
振动可能会导致图像模糊和失真。 但是,大多数工业相机都是抗震的。 机器人和轨道式电缆允许良好的相机移动而不受振动的影响。
6、电源电压
电源电压的变化会导致光源不稳定,从而产生时变噪声。
7、电磁干扰
电磁干扰是工业检测现场不可避免的干扰因素。 电机、变压器、电容器的启停会产生浪涌电流、EFT电子脉冲干扰,并产生大量辐射; 工业设备运动也会引起空气放电或接触放电(ESD)。 工业相机属于图像传感器的范畴,都是在弱电流下工作,所以受到的影响特别大,一定要做好电路保护。
以上就是关于影响机器视觉检测效果的环境因素的相关内容。 在极端恶劣的条件下,有时需要对机器视觉组件进行保护。 一般情况下,工业环境可以满足工业相机的直接使用。
智通财经APP获悉,8月8日,华为将举办机器视觉产业峰会暨新品发布会。 机器视觉属于人工智能的范畴,具有识别、测量、定位、检测四大功能。 技术实施难度依次增加。 与人眼相比,具有多维显着优势,在国内外已开始广泛应用。 此前,中金公司研报称,机器视觉应用场景广泛,但我国机器视觉市场在部分场景存在渗透率低、国内水平薄弱的痛点,尚处于早期阶段; 随着渗透率和国产化率的提升,预计2025年国内厂商可参与的机器视觉市场空间有望达到356亿元; 上游零部件是产业链的核心价值,存在国产化机会。 相关标的:光电(.SH)、凌云光(.SH)、天准科技(.SH)、聚资科技(.SZ)、奥秘中光(.SH)
据悉,机器视觉的核心技术在于图像识别和信息处理,可广泛应用于工业、农业、交通等行业的智能化过程。 具体可以分为2D视觉和3D视觉。 前者可以获取平面图片机器视觉光源,后者可以获取长宽高三个纬度的信息。
机器视觉产业链上游为光源、镜头、相机、控制系统等核心部件; 中游是具有独立采集分析能力的视觉系统和智能视觉设备; 下游为消费电子、汽车及其零部件、离散等高端制造业呈现多点开花趋势。 据机器视觉产业联盟预测,国内机器视觉市场从2021年起将保持28%左右的CAGR增长,预计到2023年国内机器视觉市场规模将达到296亿元。
随着国内就业人口增速放缓,人口老龄化程度加深,企业用工成本持续上升。 与人类视觉相比,机器视觉在速度、观察精度、环境要求等方面具有显着优势。 长期来看,未来人口老龄化和劳动力价格上涨将带来机器替代人的刚性需求,机器视觉设备将逐步替代人工。
东方证券指出,机器工作时间更长机器视觉光源,信息容易整合。 在某些方面,机器视觉确实可以提供比人眼更高的工作效率,更好地替代人工工作。 此外,随着深度学习、3D视觉技术、高精度成像技术和机器视觉互联技术的不断发展,机器视觉将进一步发展壮大其生产力性能。
此外,随着各行业数字化进程的推进,机器视觉的重要性和必要性不断提升。 目前在3C、锂电光伏、显示面板等领域都有大规模应用,未来会渗透到更多场景。
随着新能源汽车对安全性要求的不断提高,对锂电池的要求也越来越高。 电池企业检测电池缺陷的传统方法是人工测量和判断,偏差和遗漏时有发生。 因此,机器视觉检测在锂电池制造过程中的重要性凸显,应用日益增多。 机器视觉已广泛应用于锂电池生产过程中各关键工序的缺陷检测、缺陷检测、极性判断、尺寸测量等。 据GGII研测,2021年中国锂电行业机器视觉市场规模为11.39亿元,同比增长60.80%。 随着锂电厂商的不断扩张,锂电行业机器视觉市场规模有望保持高速增长。
国际上,全球机器视觉市场稳步增长,下游市场空间近千亿美元。 得益于雄厚的产业基础,欧美国家在高端制造领域广泛使用机器视觉设备,市场高度成熟。 数据显示,全球机器视觉设备市场保持稳定增长趋势,预计2025年将达到147亿美元。
此外,国内市场发展强劲。 中国机器视觉产业联盟数据显示,中国机器视觉产业规模从2018年的101.8亿元增长到2020年的144.2亿元,复合年增长率为19.02%。 预计2023年将达到296亿元,2021-2023年CAGR将高达28.0%。 但根据Wind数据,2021年中国制造业增加值将占全球30%,高于美、日、德、韩四国之和,但机器视觉市场占比仅为24.6%世界的。
财通证券表示,随着产业升级和高端制造,中国机器视觉市场的全球规模有望超过上述数据的30%,为国内机器视觉厂商提供了迭代行业Know-how和参与的舞台在全球竞争中。
据赛迪智库和中金公司测算,机器视觉上游环节产值占比80%,其中光源、镜头、摄像头和软件产值占比分别为23%、13%、28%和37%。 %分别占了重要的一部分。 地位。 从国内厂商的技术水平来看,光源环节的技术成熟度最高。 在镜头领域,东正光学、沐腾光等纷纷推出高端产品。 在摄像头领域,海康威视机器人首次亮相国际大赛。 在软件算法领域,国内厂商还是很多的。 供个人使用。 中金公司认为,随着机器视觉从2D向3D的演进,深度学习的赋能,以及国内厂商的技术突破,在镜头、相机、软件等环节都存在国产化的机会。
相关概念股:
天准(.SH):通过工业视觉检测设备,扩展到消费电子、PCB、新汽车、光伏、半导体等行业。 同时,面向智能网联领域,提供智能驾驶、车路协同、通用AI计算单元等智能化解决方案。经过十余年的深耕与积累,公司服务于全球5000多家中高端工业客户
巨资科技(.SZ):主要应用于电子信息制造、工业控制、新能源、汽车等领域。 公司主要为苹果、华为、小米、OPPO、VIVO等企业或其代工厂提供机器视觉设备产品。
凌云光(.SH):公司战略聚焦机器视觉业务,坚持“把眼睛和大脑植入机器”。 是可配置视觉系统、智能视觉设备和核心视觉器件的专业供应商。 是我国较早进入机器视觉领域的公司之一。 根据中国机器视觉产业联盟统计,2021年凌云光将位居中国机器视觉行业销量排行榜首位。
OPT(.SH):3C,锂电两轮驱动,领先的零部件和解决方案供应商。 公司首先以机器视觉核心部件光源产品为突破口,逐步将产品线扩展到镜头、工业相机、视觉控制器、视觉处理软件等其他机器视觉部件。 光电提供的机器视觉产品已广泛应用于3C电子、新能源、半导体、汽车、医药、食品加工等众多行业。 自2016年进入锂电池视觉检测以来,欧拓在电池细分领域各工艺都有成熟的视觉应用案例,并与行业领先厂商保持密切的技术合作,能够提供整套解决方案.