国际机器视觉技术未来发展趋势

第二届机器视觉技术及工业应用国际研讨会上，美国AIA协会高级顾问Mr. Perry West作了精彩的演讲。在演讲中他分析了国际机器视觉应用技术的发展动力和阻碍以及未来发展趋势。 精彩演讲 Perry West主要从以下七个方面进行了介绍: 一、 图像处理器 个人电脑、视频游戏、手机是目前推动图像处理器向前发展的主要因素。但是，新技术发展得很快，一旦被应用，又会很快的被淘汰，这也是阻碍图像处理器发展的一个阻碍因素。现在人们还可以看到处理器的发展与智能相机会产生一定程度上的矛盾冲突。 对于处理器的发展趋势，Perry West认为：处理器的处理功能，将会不断地向PC机以及嵌入式系统靠拢；处理的能力会继续遵循摩尔定律，18个月将会增长一倍；随着处理功能不断的增强，处理器散发出的热量也会随着越来越高，这会影响系统的功能，散热问题将成为严重的阻碍性因素。 二、 图像处理软件 驱动图像处理软件发展的因素不仅仅包括用户们对简单、方便软件的需求，还包括供应商们对他们的软件在市场上受到产权保护的期望。阻碍其发展的因素是目前全球对机器视觉研究的缺乏。今后可能由人工智能转换成机器学习功能，可以快速的开发系统，快速的进行处理。但是，Perry West强调这仅仅是一个希望，这个希望可能不会在近几年成为现实。 对于机器视觉算法工具的发展趋势，Perry West认为应该是比较平稳与缓和发展的。 对于特殊软件的应用，Perry West认为将会有一个比较快速的发展。在早期，用某些算法来实现一些需求，例如人工智能，而现在早已不用那些复杂的方法。九十年代，神经网络算法成为热门话题，但是事实证明，神经网络是一个比较难推广、难应用的方法。现在的趋势是机器学习的功能，也就是我们选择一定算法的工具来实现一些功能。Perry West说在未来大家会看到很多机器学习的应用，用各种算法工具来实现应用功能和任务。 三、 相机及传感器 Perry West告诉大家，光学物理方面将会成为相机及传感器发展的一个阻碍因素。 它的发展趋势是：CMOS相机会取代CCD相机；会有超高速的相机出现；在相机上会融入更多的智能；会有更多更小的相机出现；更多的相机可以直接连在PC机上。 对于CMOS相机会取代CCD相机，Perry West提出了几点理由，他认为CMOS相机比起CCD相机的成本更低；在处理功能上，也更容易的制造芯片；有更多的工程师从事在CMOS领域；在CMOS芯片上也会有更多的功能。 四、 成像光学系统 对于成像光学的发展有两个主要驱动力量，一是越来越高分辨率的要求；二是更小光源的需求。但是寻求更小的光源目前来看是非常困难的。同样阻碍成像光学发展的因素仍然是对机器视觉方面、物理光学方面的研究力量不够，另外也缺少相应的设施。 对于成像光学的发展趋势，Perry West认为35mm镜头在早期就已经流行，但是可能将会被更小的镜头所取代。 五、 光源 对于光源问题，目前阻碍其发展的主要因素是过多的生产厂商，而且缺少评估机构，很难让LED的价格下降。 对于光源的发展趋势，Perry West认为，LED将会成为统治性的产品，而且将会有越来越广泛的产品出现，而且会更多的趋于大众化，LED也会更好地被控制。 六、 应用术语 机器视觉领域需要有统一的应用术语，这是最终用户们的需求。但是目前阻碍其发展的主要因素是由于对其研究力度不够。它的发展趋势将是会有更多的标准性描述，会有很多智能上的保护。 七、 三维成像系统 目前，推动三维立体成像发展的因素主要是一些最终用户的需求和军工产品、军工应用的需求。但是技术上的局限性、三维成本费用过高也在阻碍着其发展。它的发展趋势将是继续在其领域内不断发展，但是大多数应用还是会局限在特殊的领域应用当中。 综合以上分析，Perry West进行了一些总结，他认为： 1. 机器视觉领域的发展需要外部的驱动力量。Perry West呼吁大家能在机器视觉领域做出更多的工作和努力。 2．智能相机会在市场上占有更大的份额。 3．软件和特定应用工具会继续的发展，使得机器视觉产品的开发更加的简便、快速。 4．CMOS相机将成为市场上绝对的统治。 5．图像芯片的发展继续延续，因为光学物理和价格因素将会阻碍其发展。 6．像元的大小在未来五年中不会进步、缩小。 7．直连类型相机在未来会有越来越广泛的应用。 在报告即将结束之际，Perry West还和来宾们分享了他对未来五年机器视觉发展趋势的个人想法。 ●处理功能在今后的五年内会比今日提高8倍以上 ●大多数在机器视觉中的处理器会使用到嵌入式系统 ●大多数机器视觉产品会用到特殊的工具，软件和软件包 ●机器视觉将成为知识产权保护的对象，也会有更多的人基于这个问题作一些研究 ●希望在芯片上、像源上有突破性发展 ●100v/m甚至更高转速的相机将成为普遍应用的产品 ●在图像光学方面不会又太大的改变 ●光学的生产商会减少，但是价格不会降低 ●技术上会有更大的提高 ●希望三维图像芯片能成为现实，对三维图像的研究比今日会更加容易些 背景介绍： 根据2004年美国计算机协会图形图像分会年会报告的统计，全球计算机图形图像在工业与商业领域的应用，在2004年度估计价值总量将达到1087亿美元，而到2008年将达到1711亿美元，累计年增长率约为9%；其中三维技术应用发展最迅猛，从2004年的474亿美元到达2008年的889亿美元，累计年增长率约为13%。从这些数据不难看到，计算机图形图像产业孕育着巨大的市场潜力，充满无限商机。 我国对于计算机图形图像技术的认识在1998年之后已经有了质的飞跃，越来越多的人员加入到了计算机图形图像技术应用中来，可以预见，我国的计算机图形图像产业将进入持续快速增长的阶段。 毋庸置疑，中国未来的市场价值将不断攀升，服务于各行业的加工业和机器制造业将在中国经济高速发展的过程中迅猛发展，对机器视觉技术应用的需求也将在今后5-6年内从快速起步到逐步形成规模。机器视觉技术的未来将无限美好!