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从精度突破到智能跃迁
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2025-06-26 13:34:16来源: 中国机器视觉网894

当制造业数字化转型进入深水区,机器视觉技术正在经历一场前所未有的变革。从亚微米级精度的突破到AI大模型的赋能,从单一传感器到多模态融合,2024年机器视觉创新产品TOP10榜单揭示了一个清晰的产业趋势:中国机器视觉产业正在从"精度突破"向"智能跃迁"全面演进。

精度革命:从微米到亚微米的技术跨越

海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司的OCTAV HP复合式影像测量仪成为了"从0到1"突破的典型代表。作为国内首款亚微米级高精度复合式影像测量仪,该产品最高影像测量精度达到0.4微米,同时接触式三维测量精度最高可达1微米。"从微米到亚微米级的跨越本身就是一项重大的挑战。"海克斯康运营副总监徐胜昌坦言,在此之前国内没有成功的经验可以借鉴。为了实现这一突破,团队采用了精心布局的超小间隙气浮系统,结合特殊设计的传动机构和优化的温度补偿模型,确保平台在保证高精度的同时具备极高的稳定性。"由于不同测量系统测量原理的差异,高精度的测量应用对于运动系统的动态特性和定位精度、温度补偿和空间精度补偿的要求差异很大,如何同时兼顾多测头的复合测量功能和测量精度是前所未有的挑战。"

深圳思谋信息科技有限公司的SMore ViMo工业AI视觉检测平台。该平台也同样实现了漏检率、过杀率低于3%,精度达2×2像素的业界领先水平。"2×2像素的精度水平意味着我们的方法能够识别图像中极其微小的缺陷,这已经达到了当前工业检测算法的领先水平。"思谋科技副总经理周超表示。"为了支持这样的精度能力,我们在算法研发、工程化,还有工业数据的整理方面进行了大量的研发投入,同时构建了第一个工业领域的大模型。"

凌云光技术股份有限公司的CB1000系列短波红外光谱相机则在0.9~1.7μm谱段实现了高帧率与分辨率的完美平衡,在1024分辨率下实现70kHz扫描速率,为医疗OCT检测、工业激光焊接等应用提供了强有力的技术支撑。凌云光短波红外产品经理郭佳昌介绍:"相比传统OCT相机(850nm左右),我们可搭配1050nm、1300nm光源,提升探测深度,拓展OCT应用场景。体积仅60x50x77mm的紧凑设计,采用C-mount镜头接口,适配性强,内部热沉材料优化散热,保障长时间稳定运行与数据准确性。"

智能化浪潮:大模型重塑视觉检测格局

如果说精度突破是机器视觉的基础能力,那么AI大模型的融入则代表了产业智能化的全新高度。基于Transformer架构的视觉大模型正在以更强的泛化能力和更低的样本需求颠覆传统应用模式,而无监督小样本建模等创新技术进一步降低了部署门槛,推动视觉检测从碎片化项目向标准化产品转型。

"视觉行业现在普遍采用CNN卷积的小模型,主要问题是泛化能力弱、不通用,导致标注训练成本高。"北京领邦智能装备股份公司董事长崔忠伟介绍,他们训练了视觉Transformer结构的大模型,在1亿张以上的工业图片上训练,参数规模达13亿。"在汽车壳体项目中,传统卷积小模型需要4000张样本才能达到精度要求,而我们的视觉检测大模型只需要80张样本,就能达到相同甚至更高的精度。"崔忠伟进一步表示:"视觉行业是一个千亿级的市场,但是这个行业很碎很散,有2000多家企业大部分都在做项目。领邦的视觉大模型和智能体可以改变这一现状,可以把做项目转化做产品,现场实现快速交付。"

联想边缘大脑V3.0同样体现了智能化的创新思路。通过"无监督小样本好品建模"技术,该产品可以基于30~100个良品建模,不需要缺陷样本就可以进行模型训练。"我们不再需要采集大量的缺陷样本,而是利用生产流水线上自然产生的大量良品进行建模,所有与好品不一样的特征差异,都能够被检测出来。"联想研究院人工智能实验室研发总监虞文明解释道。"最大一点就是说当我们遇到了那么多的坑,那么多困难的时候,我们没有得出一个结论说ROI很低这事就不做了,反而我们去明确地解决这个问题,进而进一步分析定义这些问题。能够下一线,在车间里边去打磨产品,打磨技术,这样才能够真正的将算法和行业痛点紧密结合在一起。"

一体化趋势:重新定义便携与高效

在产品形态创新方面,一体化设计正成为行业新趋势。西安知象光电科技有限公司的MIRACO一体式三维扫描仪,历经10年技术积累和2年产品打磨,实现了业界首款轻便一体式3D扫描仪的突破。用户交互界面内置、多模组设计、不同终端数据同步等特点,都是为了让用户随时随地便利地实现三维数据获取。"知象光电Revopoint副总吴彤表示。"MIRACO的一体式设计代表了通用3D扫描领域的一种发展趋势,其本质还是'让用户便利'这一逻辑和趋势。我们一直认为3D扫描是连通'虚拟世界'和'物理世界'的一座桥梁。"

中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公司的MER3-U30系列USB3.2高速自动对焦相机,作为全球首款搭载10G USB3.2 TYPE-C接口的工业相机,体积仅29毫米×29毫米,却实现了高带宽、低功耗和高集成度的完美平衡。"我们将镜头控制、自动对焦以及布线做到了更高的集成度,不仅节省了开发调试时间,也缩短了自动对焦的反应回路。"大恒图像产品总监冯立志介绍。"我们公司是国内第一个做USB3.0接口工业相机的厂商,当我们看到USB3.2技术问世之后,就考虑该如何将该技术应用到工业数字相机上来,在原有的USB3.0的基础上做更多的突破和创新。主要的挑战是要做到功能多样化,带宽最大化,体积小巧化的同时,兼顾低功耗,传输距离不受限。"

多模态融合:感知技术的综合突破

随着应用场景的复杂化,单一传感器已难以满足需求,多模态感知融合成为新的技术方向。从车载感知的精密标定到工业视觉的高速检测,多传感器协同正推动感知技术向更高精度、更大带宽、更强适应性发展。

车载相机模组标定领域,四川深瑞视科技有限公司作为亚太地区首家、全球第三家通过Mobileye认证的企业,正在引领技术变革。"随着多模态感知融合成为趋势,我们正在开发支持多传感器联合标定的下一代设备。"深瑞视市场总监邵双运表示,未来将从单传感器分时标定向多传感器时空同步标定演进,需要解决毫米级空间配准与微秒级时间同步问题。"我们率先推出的小型化标定设备,与国内同类产品相比,将标定所需要的占地面积从15m×3m缩小至3.5m×2.5m,极大节省了标定工序所需占地面积,为客户节约了空间成本,可以大幅提升产能。"

广东奥普特科技股份有限公司的10GigE 8K工业线阵相机,通过7μm大像元与10Gbps带宽的完美平衡,在弱光环境下仍能输出低噪音图像,同时支持8K相机在140kHz频率下高速扫描,满足宽幅材料的实时在线检测需求。奥普特技术总监刘标解释:"7微米的大像元可以显著提升单像素感光面积,对比市场上主流的5微米像元,感光面积大概可以提升约96%。在弱光环境下,譬如一些锂电的隔膜检测,我们仍然能够输出较低噪音的图像。兼容GigE Vision V2.0与GenICam标准就意味着任何支持这两大标准的相机与视觉软件,我们都可以做到无缝对接。"

垂直场景深耕:从通用到专业的精准定位

在技术通用化的同时,垂直场景的深度定制也成为重要趋势。南京耘瞳科技有限公司依托工业跨尺度场景实时高精度AI视觉检测关键技术,专注解决航空航天、汽车工业、军工和钢铁等高端装备制造领域的质量控制难题。该技术主要针对跨尺度产品表观缺陷、制造偏差等问题,已成功应用于产品外观质量检测、尺寸偏差分析、虚拟装配等多个环节。

耘瞳科技总经理李桂东表示,"这既是对我们技术前瞻性的行业认证,更传递出市场对创新势力的期待信号。在AI视觉领域,技术领先性往往需要经历蛰伏期,但当产品真正触达产业痛点时,市场会给出直接反馈。这个活动印证了我们的技术路线选择,也坚定了我们深耕垂直场景的决心。"

产业生态:从竞争到协同的发展模式

值得注意的是,这些获奖企业都不约而同地强调了生态合作的重要性。

➤ 思谋科技参与了10多项国际国家行业和团体标准的制定,并发布了近10份白皮书;

➤ 奥普特兼容GigE Vision V2.0与GenICam标准,实现跨品牌协作;

➤ 联想则通过"内生外化"模式,将自身工厂实践经验转化为可复用的技术产品。联想研究院人工智能实验室研发总监虞文明表示,通过生态合作来推进AI普惠化进程。

➤ 思谋科技副总经理周超补充道:"我们并不将通用性简单地理解为功能广,定制化简单地理解为代码修改,而是通过构建平台的抽象能力和智能化能力,实现两者的系统性结合。"

未来展望:智能制造的新基础设施

当前机器视觉产业正在经历一场深刻的变革。精度突破为产业奠定了坚实基础,AI大模型的融入带来了智能化跃迁,一体化设计提升了产品易用性,多模态融合拓展了应用边界,垂直场景深耕实现了价值最大化。

"AI是当前科技领域最热的话题,通过不断积累实践数据,AI技术、边缘计算技术等将为动态精度补偿和测量程序优化提供更多的灵感和可能性。"海克斯康运营副总监徐胜昌的话代表了行业的共同心声。凌云光产品经理郭佳昌进一步展望:"随着工业制造的升级,对工业相机的需求已从'看得见'逐步提升至'看得清'乃至'看得懂',复杂工业场景对适应性、稳定性提出更高的要求。"

机器视觉技术将不再仅仅是工业检测的工具,而是智能制造的新基础设施。正如知象光电副总吴彤所预见的:"3D扫描+AI数据处理+显示与交互将成为元宇宙的技术基石,从而形成一个随时随地虚实融合的新世界、新互联网。"

获奖企业的创新实践证明,中国机器视觉产业不仅在技术上实现了从跟跑到并跑的转变,在某些细分领域甚至已经开始领跑。从精度突破到智能跃迁,中国机器视觉产业正在为全球制造业数字化转型贡献着独特的智慧和解决方案。

  • 邵天兰

    梅卡曼德(北京)机器人科技有限公司创始人兼CEO

    伴随全球人工智能技术的蓬勃发展,智能机器人迎来了一个新的爆发期。机器人视觉技术也从小众领域发展成为今天的产业创新主战场。梅卡曼德作为这一领域的领军企业,不仅完成了从动作自主(L2)到任务自主(L3)的技术进阶,还以领先的三维视觉技术和人工智能算法为智能机器人插上双翅。《机器视觉》杂志有幸邀请到梅卡曼德(北京)机器人科技有限公司创始人兼CEO邵天兰先生,探讨公司的创业历程、技术路线、未来发展战略以及他对行业未来的思考。
  • 创新者

    荣获CMVU 2024“机器视觉创新产品TOP10”企业CMVU会员企业

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  • 唐磊

    光子(深圳)精密科技有限公司全球销售总监

    随着工业4.0浪潮的不断推进,智能制造已成为全球工业发展的新趋势。高端工业传感器和精密测量仪器成为了不可或缺的关键要素,然而,这一关键领域长期被国外品牌所主导。光子(深圳)精密科技有限公司就是在这样的背景下奋力崛起的,并不断引领行业创造新的辉煌。近日,《机器视觉》杂志特邀光子(深圳)精密科技有限公司全球销售总监唐磊,看他如何怀揣高端工业传感器和精密测量仪器在中国实现国产化替代的崇高使命,开启光子精密的故事。