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工信部出手推進工業軟體自主換代,機器視覺軟體迎來黃金期

2024-11-26心靈

近期,中國網路空間安全協會點名英特爾產品「安全漏洞問題頻發」,結合此前微軟全球藍屏事件、黎巴嫩尋呼機事件,在高端芯片、作業系統、基礎軟體等重點領域,國產替代刻不容緩。

日前,工信部印發【工業重點行業領域裝置更新和技術改造指南】,明確指出: 到2027年,完成約200萬套工業軟體和80萬台套工業作業系統更新換代任務。意在全面實作工業軟體和系統的國產化。 在工信部對汽車、電子、機器人、電力、輕工業等重點行業的改造意見中,機器視覺系統被多次提及,是更新換代的重點領域之一。

機器視覺被稱為「工業之眼」,底層邏輯是利用機器代替人工,對物體進行辨識、測量,並做出判斷。 硬體負責成像,相當於人的「眼睛」,包括光源及光源控制器、鏡頭和工業相機;軟體負責影像處理分析,相當於「大腦的視覺皮層」,二者一起構成機器視覺產業鏈的上遊,是體現競爭力的關鍵環節。

機器視覺軟體的核心是底層演算法,由於技術壁壘高,底層演算法庫幾乎由國外壟斷。

全球知名的工業機器視覺演算法庫/軟體有:

OpenCV , 是美國英特爾公司開發的一個免費開源的電腦視覺庫,主要套用於電腦視覺領域,在機器視覺領域套用不多,適合學術研究和開發原型,不適合工業套用。

HALCON ,是德國MVTec公司開發的一套標準的機器視覺演算法包,以其高速、高精度的影像處理和分析能力而聞名,適用於各種工業自動化和品質控制任務,有著極高的靈活性,但套用開發難度大、周期長。

VisionPro ,是美國康耐視公司開發的機器視覺演算法庫和套用軟體,主要用於影像處理、特征檢測、測量和辨識,在工業自動化和品質控制領域表現出色,具有快速的影像處理速度和出色的分析功能。

日本基恩士 公司是一家軟硬體一體的視覺廠商,其開發的視覺軟體主要包括LJ-X Navigator、LJ-X Observer、VS系列和XG-X系列,需要嵌入相應的硬體裝置。比如,LJ-X Navigator和LJ-X Observer是基恩士用於3D視覺系統的軟體,主要用於硬體和軟體的偵錯。

MIL (Matrox Imaging Library),是加拿大Matrox公司開發的一個影像處理軟體開發包,主要用於影像采集、處理和分析,包含大量的最佳化函式用於影像處理。

這些國外公司開發的機器視覺軟體經歷了20-30年的叠代與改進,在制造業場景中得到廣泛的套用,透過數據的積攢和演算法的更叠,築起很高的技術壁壘。

國內的機器視覺軟體大多是在OpenCV等開源演算法庫或HALCON等商業演算法庫的基礎上,進行二次開發,存在產品安全、智慧財產權、後期維護等方面的風險。

從0-1自建底層演算法和視覺套用平台,或成為突破技術壁壘,實作國產替代的關鍵。

目前,中國本土企業已在機器視覺軟體領域布局多年,透過嵌入硬體,選擇AI視覺、3D視覺等細分賽道,或者自研通用機器視覺軟體等方式切入市場。

中國具有典型性的工業機器視覺演算法庫/軟體有:

VisionMaster ,是海康機器人自主研發機器視覺軟體,提供了千余個完全自主研發的影像處理算子與多種互動式開發工具,支持多種影像采集裝置,能夠滿足機器視覺領域中定位、測量、辨識、檢測等需求。

Mech-Vision ,是梅卡曼德開發的一款針對機器人硬體裝置的機器視覺軟體,內建3D視覺、AI深度學習等先進演算法,與梅卡曼德3D視覺傳感器搭配使用,主要套用於各類機器人引導及視覺檢測場景。

HCVisionQuick ,是匯萃智慧自主研發的通用型機器視覺軟體,可輕松實作影像檢測、測量、定位、辨識、機械手視覺、3D視覺、AI視覺及深度學習、紅外視覺等功能,具有無需編程、拖拽易用、功能豐富等特點。該軟體基於其自研演算法庫HCVisionlib,擁有3000多個AI及機器視覺演算法,經過10多年產品研發和版本叠代,及嚴格的工業現場套用測試,已在華為、富士康、蒙牛、海爾、寶鋼等企業批次套用。

AIDI ,是阿丘科技研發的工業機器視覺 AI 平台,套用於多種工業場景,在AI檢測、分類定級及字元辨識方面具有較多的套用。

此外,中國常用的機器視覺軟體還有 創科的CKVision、陜西維視的Vision Bank 等。

機器視覺公司各有優勢,技術路徑也是多線交織。

海康機器人的VisionMaster需要嵌入其視覺硬體裝置,側重於軟硬體一體;梅卡曼德的Mech-Vision 側重3D視覺;阿丘科技的AIDI 側重AI視覺;匯萃智慧的HCVisionQuick 是獨立於硬體裝置的視覺軟體,基於其完全自主的底層演算法庫,具有行業通用性、易用性及計畫快速開發的特點。

隨著工信部出手推進工業軟體自主換代,能夠突破底層演算法技術壁壘,實作獨立自主,並在工業場景中得到驗證的國產機器視覺軟體產品,或將迎來黃金期。(作者:Assassin)