摘要：自動化生產(chǎn)概念的推廣以及人力成本的逐漸增加，都導(dǎo)致機械代替人工是必然的趨勢。視覺檢測作為高效的檢測方法，在代替人工檢測方面具有較大優(yōu)勢，應(yīng)用前景較好，然而國內(nèi)視覺檢測尚處于起步階段，競爭力有待提高。

　　視覺檢測是用儀器代替人眼對物體進行測量和判斷，將被檢測目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，并傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素的分布、顏色和亮度等信息轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號。通過對信號進行處理來識別目標的特征，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場的設(shè)備動作的控制。

　　視覺檢測優(yōu)勢顯著，應(yīng)用場景廣泛

　　相對人類視覺，視覺檢測雖然在智能化和彩色識別能力方面還存在差距，在灰度分辨力、空間分辨力、速度、感光范圍、環(huán)境要求以及觀測精度等方面都存在顯著優(yōu)勢，尤其是在有害環(huán)境中或者重復(fù)性工作環(huán)境下，可節(jié)省大量人力，顯著提高產(chǎn)品檢測效率。

　　表1 視覺檢測與人類視覺對比

　　(根據(jù)公開資料整理)

　　由于視覺檢測具有諸多優(yōu)勢，因此可應(yīng)用場景廣泛。目前視覺檢測比較成熟的應(yīng)用主要集中在定位、尺寸測量、OCR/OCV、特征有無等領(lǐng)域。典型的是半導(dǎo)體行業(yè)，從上游晶圓加工制造的分類切割，到末端電路板印刷、貼片，都依賴于高精度的視覺測量對于運動部件的引導(dǎo)和定位，半導(dǎo)體制造行業(yè)對于視覺檢測的需求占全行業(yè)市場需求的40%-50%。此外，視覺檢測在醫(yī)藥與食品飲料包裝、汽車裝配的在線檢測、汽車零部件的離線檢測和表面檢測等領(lǐng)域也有著豐富的應(yīng)用。值得一提的是，外觀缺陷檢測是一個有很大檢測需求的市場，但由于缺陷的特征的差異性以及產(chǎn)品的多樣性復(fù)雜性造成的應(yīng)用過程中還是會出現(xiàn)復(fù)雜的問題，成為視覺檢測應(yīng)用的重點突破方向。可以預(yù)見，隨著視覺檢測技術(shù)的不斷進步，其未來在飛機制造、鐵路設(shè)備、汽車、醫(yī)藥等領(lǐng)域具備非常大的潛力。

　　圖1 視覺檢測產(chǎn)業(yè)鏈

　　行業(yè)市場規(guī)模逐漸增加，國產(chǎn)設(shè)備競爭力不足

　　目前視覺檢測的市場需求尚未飽和。一方面是人力成本的提高，改善勞動強度的需求，另一方面視覺檢測有助于提高工業(yè)的生產(chǎn)效率，受到大型工業(yè)集團的青睞。此外，視覺檢測產(chǎn)品的大量應(yīng)用促使部件成本逐漸下降，同時競爭逐漸激烈以及一些國產(chǎn)廠商的介入和成長，硬件成本逐漸降低，推動了視覺檢測普及。2011-2017年全球視覺檢測系統(tǒng)及部件市場復(fù)合增長率約為10%，2017年，全球視覺檢測市場規(guī)模達到50億美元，預(yù)計2018年市場規(guī)模在55億美元左右。從產(chǎn)業(yè)地區(qū)分布看，全球視覺檢測產(chǎn)業(yè)主要分布于德國、美國和日本地區(qū)，三國總共占比超過60%。

　　從國內(nèi)視覺檢測的發(fā)展來看，目前我國視覺檢測處于起步階段，應(yīng)用場景尚不豐富，但隨著自動化生產(chǎn)的推進，市場潛力巨大。在視覺檢測設(shè)備的生產(chǎn)方面，我國高端視覺檢測設(shè)備依賴進口，國產(chǎn)視覺檢測設(shè)備在中低端競爭激烈。之所以國產(chǎn)設(shè)備難以發(fā)展，總結(jié)有以下原因。

　　首先，過去市場需求長期不足。視覺檢測技術(shù)過去在中國市場應(yīng)用不足，其主要原因在于預(yù)算限制、不易使用、工程實施資源限制、操作人員的接受程度不足、視覺技術(shù)的了解不足以及相較其它自動化項目的優(yōu)先級別不夠高等方面。其中由于對視覺檢測技術(shù)缺乏充分了解以及預(yù)算的限制是當前應(yīng)用中最突出的阻礙因素。

　　其次，行業(yè)研發(fā)能力不足。國內(nèi)視覺檢測行業(yè)具有投入特別高，核心硬件設(shè)備依賴于進口的特點，因此企業(yè)往往要先確保視覺檢測儀器產(chǎn)品賣得出去才有研發(fā)生產(chǎn)意愿，這導(dǎo)致了市場擠壓技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)象。加上國內(nèi)知識產(chǎn)權(quán)保護的缺失和行業(yè)本身缺乏人才，導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)技術(shù)研發(fā)缺乏動力，企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)的質(zhì)量良莠不齊，難以在中短期內(nèi)跟上國際先進水平。

　　最后，還因為行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗不足。視覺檢測下游的產(chǎn)品普遍生命周期短，因為市場上與之相關(guān)的很多工業(yè)產(chǎn)品以及工藝都變化太快，很有可能設(shè)備成本都沒有賺回來，但產(chǎn)品已經(jīng)不再生產(chǎn)了，這就需要生產(chǎn)視覺檢測設(shè)備的企業(yè)能夠把握市場需求，在降低成本的同時把握市場發(fā)展規(guī)律。而國內(nèi)企業(yè)由于技術(shù)方面缺乏領(lǐng)先優(yōu)勢，導(dǎo)致企業(yè)對于市場的需求難以快速響應(yīng)。此外，很多設(shè)備都是項目性質(zhì)，而非產(chǎn)品性質(zhì)，國內(nèi)企業(yè)在面對項目生產(chǎn)方面缺乏經(jīng)驗，由此出現(xiàn)即使有市場需求也一時難以滿足的情況，導(dǎo)致惡性循環(huán)，難以發(fā)展。

　　相信隨著視覺檢測的發(fā)展，其對于自動化生產(chǎn)的效益將進一步提升，我國工業(yè)生產(chǎn)對于視覺檢測的需求將穩(wěn)步增加。在市場需求增加的情況下，有助于激發(fā)行業(yè)研發(fā)熱情，為行業(yè)發(fā)展積累發(fā)展經(jīng)驗，促進視覺檢測設(shè)備的國產(chǎn)化進程。

　　結(jié)語

　　目前視覺檢測對于自動化生產(chǎn)效率的提高顯著，在諸多領(lǐng)域?qū)⒅鸩教娲鷻z測人類視覺檢測。近年來視覺檢測行業(yè)市場規(guī)模逐漸增加，但國產(chǎn)設(shè)備競爭力不足，需要在較長時間的發(fā)展，才能有機會趕上國外水平。