视觉是人类观察和感知世界的重要手段。 通过视觉,我们可以获取外界事物的大小、明暗、颜色、动静等信息,也可以在没有物理接触的情况下,直接与周围环境进行智能交互。 据统计,人类获得的外界信息有83%来自眼睛,在五种感觉器官中居首位,可见视觉的重要性。 不难理解,随着信息技术的发展,人们会不遗余力地赋予计算机、机器人或各种智能设备以人的视觉能力。 随着智能制造的发展和“工业4.0”时代的到来,机器视觉作为工业自动化和智能化的关键核心技术,正成为人工智能发展最快的分支。
1、什么是机器视觉?
美国制造工程师协会(SME)机器视觉分会和美国机器人工业协会(RIA)自动化视觉分会对机器视觉的定义如下:机器视觉(MV)通过光学设备和非接触传感器自动接收并处理一幅图像获取所需信息的真实对象或用于控制机器运动的设备。 通俗地说,机器视觉就是在机器上安装一双“智能眼睛”,使机器具有与人相同的视觉功能,从而实现引导、检测、测量和识别等功能。
据麦姆斯咨询了解,在工业领域,机器视觉系统广泛应用于自动检测、工件加工、装配自动化、生产过程控制和监控图像识别等领域。 对产品质量的高要求促进了机器视觉在汽车、电子、半导体、食品和包装等行业的快速发展。 事实上,机器视觉已经“越级”工厂,出现在农业机器人、AVG物流车、新兴服务机器人、无人驾驶汽车等各种自主移动机器人中,活跃在农场、物流、仓储、交通、医院等各个领域。环境。 本文将重点介绍工业和自动化领域的机器视觉知识。
图1 机器视觉在工业和非工业领域的应用
2、机器视觉的优势
人类视觉擅长定性解释复杂的非结构化场景,而机器视觉由于其在速度、准确性和可重复性方面的优势,非常适合对结构化场景进行定量测量(见表 1)。 例如,在生产线上,机器视觉系统每分钟可以检查数百甚至数千个组件。 机器视觉系统配备了适当分辨率的相机和光学器件,可以轻松检测到人眼看不到的小物品的特征。 此外,通过消除检测系统与被检测部件之间的直接接触,机器视觉还可以防止部件损坏,并避免与机械部件磨损相关的维护时间和成本。 通过减少人类对制造过程的参与,机器视觉不仅带来更高的安全性和更大的操作优势,还可以防止洁净室被人为污染。
表1 人类视觉与机器视觉的比较
三、机器视觉系统的基本组成
机器视觉系统包括硬件和软件。 软件的核心是图像处理算法,硬件的核心是工业相机。 一个典型的机器视觉系统可以分为图像采集、图像分析和控制输出三个部分,如图2所示。
图2 机器视觉系统的基本构成
(1) 图像采集
光源用于照亮被检测物体,突出其特征,使工业相机更好地捕捉图像。 光源是影响机器视觉系统成像质量的重要因素。 良好的光源和照明效果对机器视觉判断有很大的影响。 目前,机器视觉的光源已经突破了人眼的可见光范围,其光谱范围横跨太赫兹、红外(IR)、可见光、紫外(UV)甚至X射线波段,能够实现更精细、检测范围更广。 和特殊的成像需求。
在机器视觉系统中,工业相机被称为机器视觉系统的“眼睛”,承担着图像信息采集的重要任务。 图像传感器是工业相机的核心部件。 主要有CCD和CMOS两种。 其工作原理是将相机镜头接收到的光信号转换成数字信号。 选择合适的工业相机是机器视觉系统设计的重要组成部分。 它不仅直接决定图像采集的质量和速度,还关系到整个系统的运行方式。
(2) 图像处理
图像处理系统接收到工业相机传来的数字图像信息后,利用各种算法(软件)进行图像特征提取、特征分析和数据标定,最后进行判断。
(3) 控制输出
主要包括I/O接口、运动控制、接口显示结果等。图像处理系统在完成图像分析时(除非仅用于监控),需要将判断结果与外部控制单元进行通信,以完成生产过程或机器运动的控制。
四、机器视觉在工业领域的主要应用
机器视觉在工业领域的应用主要分为四类,包括:定位与引导()、检测()、测量()和识别(),常简称为GIGI。
(一)定位引导
定位是机器视觉最基本的应用。 在任何机器视觉应用中,从最简单的装配检测到复杂的 3D 机器人箱子拣选,第一步通常是使用模式匹配技术来定位相机视野内的目标物品或特征。 目标物品的位置往往决定了机器视觉应用的成败。
引导是使用机器视觉来报告组件的位置和方向。 出于多种原因需要指导:首先,机器视觉系统可以定位组件的位置和方向,将组件与指定的公差进行比较,并确保组件处于正确的角度以验证组件是否正确安装。 其次,引导可用于在二维 (2D) 或三维 (3D) 空间中向机器或机器控制器报告部件的位置和方向,允许机器定位部件或机器,以便部件可以对齐,如图3所示。
图 3 定位指导案例:电池基板定位
(2) 检测
检测是机器视觉在工业领域最重要的应用之一。 在检查应用中,机器视觉系统通过检查产品是否存在缺陷、污染、功能缺陷和其他不合规情况来确认产品满足质量要求。 机器视觉还可以检测产品的完整性。 例如,在食品和制药行业,机器视觉用于确保产品与包装相匹配,并检查包装瓶上是否存在安全封条、封口和安全环,如图 4 所示。
图4 检查案例:密封圈外观检查
(3) 测量
在计量应用中,机器视觉系统通过计算被测物体上两个或多个点或几何位置之间的距离来进行测量,然后确定这些测量值是否符合规格。 如果没有机器视觉光源,视觉系统会向机器控制器发送一个失败信号,进而触发生产线上的剔除装置,将物品从生产线上移除。 在实践中,固定相机在零件移动通过相机视野时捕捉其图像,机器视觉系统使用软件计算图像中不同点之间的距离,如图 5 所示。机器视觉最大的优势在于可以实现非接触式测量,避免了传统接触式测量带来的诸多二次伤害。
图5 测量案例:火花塞尺寸检测
(4) 标识
在元器件识别应用中,机器视觉系统通过读取条形码(一维)、代码(二维)、直接零件标记(DPM)和打印在元器件标签和包装上的字符来识别元器件,光学字符识别(OCR)系统能够读取字母数字字符和光学字符验证 (OCV) 系统能够确认字符串的存在,如图 6 所示。或者,机器视觉系统可以通过定位独特的模式来识别组件,或者根据颜色、形状或尺寸。
图6 识别案例:药品说明书中的字符和条形码检测
五、机器视觉的发展趋势
(1) 视觉系统将从基于PC的板级向更小型的智能相机发展
随着半导体工业的发展,工业相机的图像传感器将逐渐由CCD向CMOS转变,这将大大简化工业相机的设计,使其更易于小型化和集成化。 机器视觉系统将从复杂庞大的基于PC的板级系统发展为体积更小、功能更多的智能相机系统。
(二)视觉技术从2D向3D发展
传统工业相机获取的目标物体是二维图像,缺乏空间深度信息。 随着人们对精度和自动化的要求越来越高,3D成像和传感技术的出现,不仅有效解决了复杂物体的模式识别和3D测量问题,还实现了更复杂的人机交互功能。 得到了越来越广泛的应用。
目前,工业领域主流的3D视觉技术方案主要有三种:飞行时间(ToF)法、结构光法和双目立体视觉法。 这些3D视觉技术也给工业相机的硬件带来了变革,相应的核心传感器和半导体芯片技术发展迅速,如ToF图像传感器、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、雪崩光电二极管(APD)/单光子雪崩二极管(SPAD)、MEMS微镜等
(3)深度学习与机器视觉的软硬件结合
近十年来,图形处理单元(GPU)充足的计算能力和丰富的数据积累使得深度学习得以快速发展,机器视觉检测与深度学习相结合成为新的发展趋势。 与使用基于规则的方法的传统图像处理软件相比,深度学习可以通过让机器视觉适应更多变化来提高复杂环境的准确性。 同时,深度学习还可以大大减少开发机器视觉程序和进行可行性测试所需的时间。 2017年4月,康耐视收购了基于深度学习的工业图像分析软件公司ViDi。 去年底,首款深度学习工业图像分析软件ViDi Suite已经投入商用,这也为集成厂商带来了巨大的机遇。 .
(4) 结合更多波段的检测技术
传统机器视觉的光源主要是可见光和近红外波段,主要实现上述的GIGI功能。 为了实现更多的检测功能,如温度、化学成分、内部损伤等,需要结合更多波段的检测技术,如:远红外热成像、高光谱成像、X射线工业探伤等检测。 对于许多工业应用,例如汽车或电子行业组件的生产,温度数据至关重要。 虽然传统的机器视觉可以看到制造问题,但它无法检测到温度异常。 因此,远红外热成像与传统机器视觉的结合是一个很有前途的发展方向。
图7 机器视觉技术发展趋势
(来源:《工业与自动化中的机器视觉——2018年版》)
6、机器视觉的市场前景
目前,工业领域仍然是机器视觉的主要市场。 在半导体与电子制造、汽车制造、机械制造、食品与包装、制药等行业的自动化生产过程中,机器视觉被广泛应用于自动检测、过程控制、机器人引导等领域。随着“工业4.0”和工业自动化的普及,机器视觉在工业制造领域的市场规模将稳步增长。 此外,在非工业领域,受益于自动驾驶、智能安防、智能交通等领域的需求激增,机器视觉将迎来爆发式增长。 Yole 预计全球机器视觉相机市场将从 2017 年的 20 亿美元增长到 2023 年的 40 亿美元,复合年增长率 (CAGR) 为 12%。
图8 机器视觉相机主要应用领域及市场预测
(来源:《工业与自动化中的机器视觉——2018年版》)
传统高端制造的聚集地——北美一直是机器视觉最大的市场。 随着全球制造中心向中国转移,中国机器视觉市场正成为继北美、欧洲、日本之后国际机器视觉厂商的重要目标市场。 虽然与发达国家相比,我国机器视觉起步较晚,但当前我国制造业正在从“制造大国”向“制造强国”转型升级。 我国制造业生产正逐步从劳动密集型向技术密集型转变。 机器视觉技术需求十分旺盛,可以预见,未来中国机器视觉市场潜力巨大。 随着智能制造产业的发展和国家政策的大力支持,我国机器视觉产业的发展将迎来黄金时代。
曾几何时,人类用眼睛记录下了波澜壮阔的历史。 现在,人类正试图将这种能力赋予机器,让它在认识这个五光十色的世界的同时,帮助人类更高效、更智能地完成工作和享受生活。 期待与机器和人类携手共舞,世界不仅五光十色机器视觉光源,还有大智慧!
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摘要:广播电台作为传统媒体的代表,需要在新媒体的浪潮中不断变革,以适应媒体的发展。 其优点是成本低、接收方便、传输速度快。 面对新媒体信息的多样化,广播媒体传播的信息量相对单一。 结合新媒体的优势,提升广播节目的传播效果,实现更多功能,是广播机构需要考虑的问题。 本文将通过实例来介绍微信平台在直播中的使用。 程序中使用。
关键词:电台; 微信; 公众号; 新媒体
CLC 编号:G221 文档代码:A 文章编号:1672-8122 (2016) 08-0140-02
从1998年风靡全球的ICQ,到微信,如今的即时通讯软件已经集电子邮件、播客、视频、音频、搜索等功能于一体。 其性质已从单一的信息传播,转变为集交流互动、信息发布、电子商务、娱乐应用、办公协同于一体的综合信息平台。
即时通信软件功能的完善为其自身带来了极大的普及,用户对此类软件的依赖度也越来越高,使其成为广播、电视等传统媒体青睐的媒体融合对象。 目前,国内各大主流媒体都开通了自己的微信公众号,定期向受众推送媒体资讯。 网站、APP、微博、微信成为主流新媒体信息发布平台。
一、微博与微信的竞争及各自属性
微博和微信也是信息发布的平台,但作用不同。 国内微博始于2009年,新浪微博于2010年进入网民视野。2010年以来,中国主流传统媒体均开通了官方微博,以每条140字以内的短信形式发布信息。 但2014年,主流传统媒体开通了官方微信,在信息传播和互动方面与微博有很大区别。 微博是一种非对等的多维散乱关系,信息交流是单向的,微信是一种对等的双向关系,信息交流是双向的。 微博是社交信息网络,信息是构建网络的纽带。 微信是一个社交关系网络,用户关系是构建网络的纽带。 这也是受众偏爱微信的原因之一。 对于传统媒体的应用,微博的商业化节奏慢,反应快。 微信的商业化节奏快,反应慢。 正是因为属性上的差距,这两个平台对于信息发布的传统爱恨情仇,缺一不可。
2、微信公众号实现的功能
(一)信息发布
微信公众号每天可发布3次信息,一次发布数条,发布内容可以是图文,也可以是音视频。 这对广播节目单一的声音信息是一个很好的补充。 具体内容可安排为:重大新闻、突发新闻、专题节目预告、节目介绍、主播介绍等。
重大新闻和突发新闻:广播节目中的重大新闻和突发新闻大多以短新闻、长新闻和专题的形式呈现。 场景与直播间的连线互动,立体展示新闻事件的始末和最新动态。 微信公众号可以做成看得见的新闻和动态新闻,结合图文、音视频等不同素材,推送到听众的手机上。 这不仅仅是广播节目素材的简单积累和罗列,而是需要将这些素材转化为网络语言,让读者更容易接受信息。
特别节目预告和节目介绍:广播节目中的特别节目预告和节目介绍通常以音频宣传带的形式呈现,听众难以保存和预测通知时间。 微信公众号推送消息是一个很好的解决方案,辅以图文并茂,会让介绍更加生动。
主播简介: 电台主播在听众心目中往往是神秘莫测的。 由于只能听到声音,所以观众对主播的认识比较简单。 微信公众号的推送内容可以设置为主播选秀节目、主播精品节目、主播游记等,既可以有效宣传主播,又可以增加观众对主播的了解,从而增加程序的粘性。
(2) 程序交互
微信互动可以为娱乐节目、音乐节目、体育节目、社会教育节目、服务节目、新闻节目等节目带来及时、丰富的互动信息。 这些信息可以作为节目资源和节目选择数据的重要参考。
娱乐类节目:娱乐类节目的话题互动是主要的互动内容。 传统的网络bbs和短信平台可以呈现相对简单的内容形式。 微信互动可以是图文,也可以是语音,一些精彩的语音也可以变成节目素材在广播中播放,这也让广播节目这种传统的媒体表达方式更加互联网化。
音乐节目:音乐节目的互动体现在音乐情绪的交流、听众与主播的交流、歌曲顺序互动的实现。 对这些听众提供的内容进行编辑后,节目可以更加丰富多彩,更符合听众的需求,既快速又精准。
体育类节目:体育类节目拥有大量忠实粉丝。 当不方便看电视或网络视频时,收听广播赛事直播成为最现实的解决方案。 直播过程中,观众可以通过点评球员或比赛、点评比赛战术、参与互动猜谜等方式参与互动。
社会教育类节目和服务类节目:社会教育类节目和服务类节目的节目素材主要来自观众,直播过程中和节目播出前现场收集的信息是节目素材的重要组成部分。 使用微信平台收集信息更方便,更有利于信息的汇总和编辑。
新闻节目:新闻节目的信息一般来源于本站记者自采、外站节目转载等,如遇突发新闻,可通过微信平台进行采集和整理汇总新闻发生地围观群众信息,比派出记者更快,更能有效提高节目的时效性。 此外公共广播,微信平台对公共场所不文明行为、道路不文明驾驶行为的曝光也非常有效。
(3) 活动集合
目前广播媒体的创收模式包括无线电广播,以及活动广告。 一些广播媒体发达的省份,每年可以在一个广播频率上举办数百场赛事,也面临着发布赛事信息、招募赛事参与者、收集信息的巨大任务。 微信在信息收集和聚合方面具有得天独厚的优势,还可以设置活动前的活动介绍、活动参与者的收集、活动后的信息汇总。
(4) 广告发布
随着网络媒体和移动媒体的兴起,广告主在广告投放渠道上增加了更多的选择,互联网和移动媒体的广告投放量逐年增加,这也给平面媒体、广播的广告收入带来了巨大的压力。 ,以及近年来的电视。 传统媒体广告收入的下降是由于广告业态多样化导致广告进一步细分,而广告市场总量并没有明显增长。 电台的广告构成可根据媒体动向进行调整,如增加其官网广告投放量,设置微信广告、微博广告版块等。 微信广告可以做成软文。 这种广告更容易被受众认可,投放率和点击量也会很高。 广告软文结合电台主播的选秀节目、游记等,其效果可能超过电台节目中的音频播放。 广告主做广告最重要的需求就是提升品牌知名度公共广播,增加销量。 广播电台的音频播放对提升品牌知名度有效,但不能直接增加产品销量。 相反,网络媒体可以直接增加产品销量。 因此,广告商也会在网络媒体上投放广告,以增加产品销量。 . 在电台加强直播节目的同时,一个好的官方微信公众号可以完美补充现有的广告播出模式,增加广告收入。
(5) 网上销售
广播电台的媒体属性根深蒂固。 大多数广播电台将主要的人力、物力投入到节目制作上,而在产业发展上投入的精力有限。 微信作为即时通讯工具,在运营方面也有很多优势:第一,每个用户都是电台的听众,微信可以统计更精准的听众; 二是微信用户与电台公众号的关系相对平等,信息沟通非常方便; 第三,随着手机购物越来越方便,越来越多的人愿意通过手机下单。 电台可以根据自身特点搭建购物平台。 比如汽车和房产类节目可以通过微信预订购买优惠的汽车和商品房,农业类节目可以在节目中完成各地化肥和农产品的销售。 美食小程序可以在程序中实现商家的订餐服务。 这种将节目与业务运营挂钩的方式,可以有效提升节目竞争力,增加广告收入。
(6) 提供服务
广播电台的听众分析是一项关键工作,它影响节目和广告结构。 传统的受众构成调查由专业调查公司采用不同的采样点进行估算,误差大,数据波动大。 微信公众号统计功能可实现用户分析、图文分析、菜单分析、消息分析界面分析等功能,数据准确,采样点覆盖每一个受众。 它可以准确地分析受众的性别、年龄和地域分布。 电台可以根据这些数据调整节目设置、主播播音风格、广告行业比例等,以更好地匹配受众市场。
三、广播与新媒体融合的意义
广播节目的信息是声音,具有传播迅速、反应迅速的优点,但缺点是信息形式单一、信息稍纵即逝,传输距离受发射台信号强度的限制。 微信公众号依托互联网传播信息,理论上可以覆盖全球大部分地区。 只要有智能手机、平板电脑、台式电脑等设备都能接收到信息,这在一定程度上极大地补充了广播的信息传播。 ,包括信息传播的内容和范围都得到了扩大。 在信息交互方面,传统的广播节目交互包括听众来信、电话、短信平台、网络BBS等。 这些交互的各种缺点将减少到广播节目的影响。 受众需要的是一种更快、更便宜、更易用的交互方式。 这时候,微信公众号平台就凸显了自己的优势,成为了一个优秀的互动平台。 与微博不同的是,微信是个人与个人之间点对点的关系,用户之间的信息交流比微博的私信方式更加私密,用户体验更好。 节目进行中,主播和导演可以第一时间看到所有的互动留言信息,信息收集更方便。 此外,可扩展微信公众号平台的功能,可根据电台需要开发不同的功能模块,如嵌入官网、发布接收赛事信息、汇总统计相关数据报表等. 这些新开发的功能给电台增加了触角,也增加了操作模式,而电台的形式也不仅仅是我们熟悉的传声。
新媒体浪潮的到来,既是传统媒体的机遇,也是传统媒体的新挑战。 拆、拆、招、合,才能融为一体。 传统电台只有种在新媒体的土壤上,才能让老树开出新花,让传统媒体焕发出新的活力。
参考:
[1]第37次中国互联网络发展状况统计报告[R]. CNNIC.2016.1.
[2] 陈伟良. 全媒体环境下的媒体融合之路——以第一财经传媒为例[D]. 复旦大学,2012.
[3] 杨立月. 新媒体语境下的反沉默螺旋现象——以网络传播为例[D]. 吉林大学, 2012.