前段時間國內(nèi)備受關(guān)注的兩大手機品牌——蘋果、華為相繼發(fā)布2019年度最新旗艦手機。無論是iPhone 11還是華為Mate 30 Pro,兩者均基于3D視覺技術(shù)進行深度強化,采用基于3D結(jié)構(gòu)光的Face ID技術(shù),可以實現(xiàn)移動端的身份認證、支付交易確認、權(quán)限登錄,手機自拍的快速對焦、自拍美顏等。
3D視覺技術(shù)即是通過3D攝像頭采集視野內(nèi)空間每個點位的三維坐標信息,通過算法復原智能獲取三維立體成像,不會輕易受到外界環(huán)境、復雜光線的影響,技術(shù)更加穩(wěn)定,能夠解決以往二維體驗和安全性較差的問題。
在機器視覺近20年的發(fā)展歷程中,受圖像攝取技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)所限,機器視覺系統(tǒng)普遍基于二維視覺技術(shù),而近年來,隨著三維圖像攝取技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的飛速發(fā)展,3D視覺技術(shù)成為計算機視覺領(lǐng)域的發(fā)展焦點。
除了在旗艦手機以及刷臉支付、刷臉過閘機領(lǐng)域的應(yīng)用場景布局之外,3D視覺技術(shù)在智能家居、智能安防、汽車電子、新零售、智能物流等領(lǐng)域都具有極大的市場空間。而在工業(yè)自動化領(lǐng)域,3D視覺技術(shù)同樣有著巨大的商業(yè)價值。
3D機器視覺技術(shù)與機器人的結(jié)合更被業(yè)內(nèi)認為是未來的重要發(fā)展趨勢。以焊接引導為例,目前焊接機器人主要用于汽車等高端行業(yè)的盲焊工藝,每年5萬臺左右銷量;引入3D激光焊接視覺后,大大降低機器人在焊接領(lǐng)域的使用難度,未來將達到每年幾十萬臺的銷量規(guī)模。3D工業(yè)視覺,賦予機器人智能,客戶端的價值是更易用、更柔性,將激發(fā)每年百萬臺工業(yè)機器人和千萬臺服務(wù)機器人的市場規(guī)模。
質(zhì)量控制(QC)和檢驗是3D機器視覺技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的另一個重要應(yīng)用場景。配備視覺的機器能夠識別產(chǎn)品或物體中的異?;蛉毕?,并將其標記為不符合某些質(zhì)量保證規(guī)范。例如,硬幣字符檢測、電路板檢測,以及機器視覺的定位檢測,飲料瓶蓋的生產(chǎn)是否合格、是否有問題,產(chǎn)品的條碼字符的檢測識別,玻璃瓶的缺陷檢測等。3D視覺技術(shù)可以滿足工業(yè)級精度要求,實現(xiàn)智能3D掃描,獲取精準三維數(shù)據(jù),高效剔除瑕疵品,幫助機器完成各種復雜任務(wù)。
此外,3D人臉識別是一個方興未艾的應(yīng)用領(lǐng)域。人臉識別以前主要應(yīng)用在門禁考勤系統(tǒng)、防盜門等,目前電子護照及身份證也大量采用該項技術(shù)。公安、司法和刑偵利用人臉識別系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò),在全國范圍內(nèi)搜捕逃犯。在金融業(yè)務(wù)上,電子商務(wù)、智慧銀行采用人臉識別,也成了企業(yè)增強市場競爭力的手段。
據(jù)研究機構(gòu)Trend Force估計,2018年全球3D傳感模塊的市場價值約為51.2億美元,到2020年,市場價值預計將達到108.5億美元,從2018年到2020年,復合年增長率將達到45.6%。3D視覺將帶來人類生活方式的變革,也成為實現(xiàn)工業(yè)自動化和智能化的必要手段。當前,我國工業(yè)自動化已進入成熟階段,作為工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的重要工具,3D視覺在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣闊,在強大的市場需求驅(qū)動力下,機器視覺也迎來了發(fā)展的春天!
摘自《自動化博覽》2019年12月刊