1、 工业视觉技术与应用 白皮书 (2023)中移智库中移智库 中国移动通信中国移动通信有限公司有限公司研究院研究院 工业视觉技术与应用白皮书 联合编写单位 (排名不分先后)中国移动通信有限公司研究院 中移(上海)信息通信科技有限公司 中国移动紫金(江苏)创新研究院有限公司 安谋科技(中国)有限公司 北京研华兴业电子科技有限公司 浪潮通信技术有限公司 上海极清慧视科技有限公司 英特尔(中国)有限公司 浙江大学 鹏城实验室 工业视觉技术与应用白皮书 前 言 本白皮书旨在对中国移动及合作伙伴在工业视觉产业发展的现状、关键技术、典型案例等方面进行分析,同时提出工业视觉产业推广的倡议。希望通过该白皮书为未
2、来工业视觉产业的技术、产品以及解决方案的发展与实施提供参考和指引。本白皮书的版权归属于中国移动,未经授权,任何机构或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。工业视觉技术与应用白皮书 目 录 1.工业视觉发展概述.1 1.1 工业视觉发展意义.1 1.2 国内外政策导向.1 1.3 工业视觉发展趋势.3 2.工业视觉关键技术.7 2.1 采集技术.7 2.2 处理技术.9 2.2.1 工业视觉智能边缘平台.9 2.2.2 机器视觉算法.13 2.2.3 算力设施.15 2.3 应用技术.18 3.典型应用场景案例分析.20 3.1 工业质检.21 3.1.1 案例背景与需求.21 3.1.2
3、实施案例.21 3.1.3 实施效果.23 3.2 无人机设备巡检.24 3.2.1 案例背景与需求.24 3.2.2 实施案例.25 3.2.3 实施效果.26 3.3 尺寸测量.26 3.3.1 案例背景与需求.26 3.3.2 实施案例.27 3.3.3 实施效果.28 3.4 产线监控.28 3.4.1 案例背景与需求.28 3.4.2 实施案例.29 3.4.3 实施效果.30 4.总结与展望.31 4.1 挑战.31 4.2 展望.32 5.缩略语列表.33 6.参考文献.34 工业视觉技术与应用白皮书 1 1.1.工业视觉工业视觉发展发展概述概述 1.11.1 工业工业视觉视觉发
4、展意义发展意义 全球正在经历由人工智能、物联网、大数据、生命科学为代表的创新技术融合而成的第四次工业革命。工业互联网、智能制造等概念不断向工业技术、生产工艺、经营管理、营销服务等环节渗透,推动制造业加速向数字化、网络化、智能化发展。现代工业的发展旨在构建一个以工厂智能化生产为导向,以数据自动流转为本质的全新工业生态体系。数据作为贯彻现代化工业产品全生命周期的核心,在整个工业生态中不断地产生和流动,其低延时、高可靠、广覆盖的特性,对工业生产过程中的数据处理技术和计算技术提出了更高挑战。机器视觉作为现代工业中把人、数据和机器连接起来的重要一环,是工业转型的重要技术,为制造业带来生产周期、质量和效率
5、的同步改善。随着信息技术、现场总线技术、深度学习技术的发展,视觉数据在工业数据中的比重不断增加,视觉技术的发展在工业数据的挖掘和有用信息的获取方面有着关键作用。近年来,我国工业机器视觉行业研发投入占比稳步提高,工业视觉的应用边界在不断开拓,产业价值不断提高,市场规模逐年扩大。基于工业视觉的自动化检测设备已成功应用于玻璃纤维、复合材料、食品医药、金属加工等行业,已成为现代加工制造业不可或缺的部分,极大地提高了制造企业生产品质和效率。1 1.2.2 国内外政策导向国内外政策导向 现代工业智能制造是各个国家的重要战略发展方向,工业视觉作为智能制造的关键技术之一,全球范围内的主要工业强国都发布了相关的
6、中长期发展规划。工业 4.0 最早由德国学术界和产业界共同推动形成,2013 年纳入德国高技术战略 2020的十大未来项目,被认为是德国巩固全球制造业龙头地位和抢占第四次工业革命国际竞争先机的国家战略。作为老牌工业强国,德国在重点发工业视觉技术与应用白皮书 2 展智能生产与智能工厂的过程中,强调以制造业为本体,依靠机器视觉实现工业自动化彻底变革,旨在将德国打造成为全球市场中智能制造技术的主要供应商。美国政府通过大力支持“先进制造伙伴关系”(AMP)计划发展创新基础设施,建立国家智能制造创新网络。法国政府先后推出“新工业法国”和“新工业法国”,布局数字制造、智能制造,带动商业模式变革。日本政府提