深夜的汽车装配车间里,张三——一位有十年经验的老质检员,正拿着游标卡尺和手电筒,弯腰检查第500个车门部件的间隙。额头的汗珠滴到冰冷金属上瞬间蒸发,他不知道自己即将被一套搭载工业相机图像识别功能的视觉系统彻底改变工作方式。
车间另一端新安装的工业视觉系统开始试运行,这套系统基于图像识别技术的自动化设备,主要用于工业生产中的质量检验、加工装配控制及过程监测-9。

张三和他的工友们发现,有了这套系统,他们不再需要通宵达旦地重复那些令人眼睛疲劳的检测工作。

工业视觉系统的工作原理其实挺接地气的,它就像是给机器装上了一双“智能眼”。核心模块包括光源、镜头、相机和图像处理单元,通过CCD或CMOS相机捕捉目标图像-9。
说白了,就是通过一系列高科技手段替代人眼,实现非接触式检测,这样不仅提高了作业效率,还增加了安全性-9。
在神龙汽车成都工厂的焊装车间改造中,机器人数量从原来的496台增加到591台,智能化水平大幅提升。车间运用了AI视觉技术检测系统,实现了车身间隙面差的自动测量-1。
这一变化意味着像张三这样的老师傅,可以从重复性劳动中解放出来,转向更有技术含量的工作。
工业相机图像识别功能之所以能快速发展,离不开几个核心驱动力。国产化替代是一大亮点。过去十年,中国工业相机市场长期被德国Basler、日本Keyence等海外品牌主导,核心部件依赖进口-3。
近年来,以海康机器人、华睿科技、奥普特为代表的本土企业通过技术攻关实现突破。国产工业相机在中低端市场基本实现替代,高端市场也在加速渗透-3。
2024年,海康机器人和华睿科技两家头部企业的出货量合计占比已超过70%-5。这个数据啊,说实话挺让人振奋的,说明咱们国产货越来越给力了。
产业链协同效应也越来越明显。中国工业相机产业链已经形成了“上游核心器件+中游系统集成+下游场景落地”的完整闭环-3。
上游的光学镜头、图像传感器、光源等关键部件的国产化率超过70%,成本较进口降低30%-50%-3。这种产业链的成熟不仅降低了国产工业相机的价格门槛,还提升了其在全球市场的竞争力。
工业相机图像识别功能在实际应用中的表现让人眼前一亮。在卫生巾生产过程中,视觉检测系统可以用于检测微小瑕疵,例如尺寸为0.5平方毫米的缺陷,实现自动剔除-1。
想想看,0.5平方毫米有多大?差不多就是铅笔尖在纸上轻轻一点的大小,人眼很难持续精准地识别这么小的缺陷,但工业相机可以。
在汽车制造领域,情况也差不多。通过一站式AI视觉解决方案,相关产品已在食品、风电、物流、3C、新能源、医药、纺织等超过100个行业实现落地,成功部署于1000余条生产线-9。
针对大型工业部件加工的痛点,一些企业推出了风机叶片后处理复合机器人产品矩阵-9。
工业相机图像识别功能的精度可以达到什么程度呢?在电池模组装配间隙检测中,精度可以达到0.248毫米;在微小缺陷识别方面,准确率能达到99.5%-9。
这些数字背后,是无数技术人员夜以继日的努力和创新。
工业相机图像识别功能在技术层面有很多创新解决方案。比如VOMMA超级分光光场系列相机,这款产品通过创新的分光器件,将彩色2D与3D光场检测集成于一套系统中-10。
传统工业检测中,2D与3D检测功能是拆分的,需要配置两套独立系统。而VOMMA相机能够同时采集2D彩色图像与3D点云数据,并实时完成图像处理,采集效率与计算效率提升数倍-10。
还有些产品真的很贴心,考虑到不同用户的需求。比如Teledyne DALSA推出的BOA3智能相机,提供多种传感器分辨率选项,从120万像素至1200万像素,支持集成或C卡口镜头-6。
这款相机附带的iNspect软件是一款无代码检测开发工具,集成了多种视觉检测工具,包括定位、零件定位、模式匹配、测量、条码读取、特征或缺陷检测等-6。
中国机器视觉市场虽然2024年规模为181.47亿元,同比略有下滑,但预计2025年将突破210亿元,同比增速超过14%-5。
到2028年,市场规模预计将超过385亿元,2024-2028年复合增长率约为20%-5。
细分市场中,3D视觉的增长势头更猛。2024年中国3D工业相机市场规模为28.15亿元,同比增长19.20%。预计2028年市场规模将超过70亿元,2024-2028年复合增长率约25%-5。
从应用行业来看,3C电子行业在2024年开启了复苏节奏,机器视觉市场规模为46.75亿元,同比增长14.02%-5。
预计到2028年,这个市场规模将突破90亿元-5。汽车行业也不甘落后,2024年市场规模为28.45亿元,同比增长19.42%,预计到2028年将突破56亿元-5。
工业相机图像识别功能的未来发展有几个明显趋势。人工智能与工业视觉的融合会越来越深。到2028年,工业软件市场中AI+工业软件的占比预计将从2024年的9%提升至22%-9。
政策支持力度也在加大。2026年1月,工业和信息化部印发了《工业互联网和人工智能融合赋能行动方案》,提出到2028年要显著提升工业互联网与人工智能融合赋能水平-9。
这些政策和市场动向,都预示着工业相机图像识别功能将有更广阔的应用前景。
从技术路线来看,工业视觉包含纯视觉方案、结构光方案、ToF方案、双目立体视觉方案、多目视觉方案、激光雷达方案及全景视觉方案等多种技术路线-5。
在人形机器人领域,这些技术都有应用案例或前景-5。机器人视觉不仅要获取和处理视觉信息,还要将这些信息与机器人的动作相结合-5。
生产线旁的张三揉了揉眼睛,墙壁上的时钟指向凌晨三点。最后一份检测报告签上名,他拖着疲惫身躯走向休息区,瞥见车间那头新安装的视觉检测系统指示灯在黑暗中规律闪烁。
那套系统能同时输出千万像素2D图像和百万分辨率3D点云,检测精度高达0.248毫米-9-10。张三不知道,三年后他已成为该系统的维护专家,而当年熬夜检测的500个车门部件,现在只需要智能相机运行40毫秒就能完成-7。
网友问题一:我是中小型制造企业的老板,最近总听人说工业相机图像识别,但我不确定这东西适不适合我的厂子。引进这套系统大概要花多少钱?多久能回本?会不会很复杂,我们工人操作不来?
这位老板,您提的这几个问题特别实际,很多中小企业在考虑智能化改造时都有同样的顾虑。首先说说成本,这确实得看您的具体需求。一套基础的2D视觉检测系统,国产的现在大概几万到十几万就能拿下,比前几年便宜多了。
为啥降价了?因为国产化率提高了嘛,上游的光学镜头、图像传感器这些关键部件,国产化率超过70%,成本比进口的低了30%-50%-3。如果您需要更高级的3D检测,那价格会高一些,但相比它能解决的问题,投入产出比还是很可观的。
回本周期方面,这主要看您用系统替代了多少人工,以及提升了多少良品率。举个例子,有家做汽车零部件的厂子,上了视觉检测系统后,把原来需要6个人的质检岗位减到了2个人,每年直接省下二十多万人工成本。
这还没算因为检测精度提高减少的客户退货和赔偿。很多案例显示,投资回报期在6到18个月左右,之后就是纯节省和效率提升了。
操作复杂的问题您不用担心,现在的系统设计得越来越“傻瓜化”了。比如图尔克的智能视觉相机,通过网页浏览器就能直观操作,不需要复杂的编程,用几个样本图像训练一下相机就行了-2。
还有Teledyne的BOA3智能相机,配的是无代码检测开发工具,集成了各种视觉检测功能,像定位、测量、条码读取这些-6。工人经过简单培训,一两天就能上手,真的没想象中那么难。
网友问题二:我是在读的机械工程专业大学生,对工业视觉挺感兴趣的。想了解一下这个领域目前最新的技术突破在哪里?未来几年会朝什么方向发展?还有,如果我想往这个方向发展,应该重点学习哪些技能?
同学你好!你对工业视觉感兴趣,这个方向选得很有眼光。先说最新的技术突破吧,现在最火的是AI与视觉的深度融合。比如“自学习”能力,像图尔克新推出的AI相机,无需复杂编程,通过几个样本图像训练就能学会识别好坏零件-2。
还有多模态融合,比如VOMMA超级分光光场相机,能把2D彩色检测和3D光场检测集成在一套系统里,同时输出高分辨率2D图像和3D点云数据-10。再有就是速度的突破,有款叫VISOR® XE的智能相机,读取二维码的速度能达到每分钟1500个,被称为“速度之王”-7。
未来几年,这个领域会朝几个方向发展:一是更智能,AI比重会越来越大,到2028年,工业软件中AI+的占比预计会从现在的9%提升到22%-9;二是更集成,把更多功能整合到更小体积里;三是更专用,针对不同行业开发特化解决方案。
如果你想往这个方向发展,我建议你重点培养这几方面的技能:首先是扎实的数学和编程基础,特别是Python,现在很多视觉算法都用它;其次要懂点光学和成像原理,知道相机、镜头、光源怎么配合;然后要了解机器学习,特别是计算机视觉相关的算法;如果有机会,最好能接触一些实际项目,哪怕是小项目,实战经验很重要。
网友问题三:我们公司是做电子产品组装的,最近产品升级,零件更小了,精度要求更高,老的质量检测方法跟不上了。听说工业相机能解决这个问题,但具体怎么选型?2D和3D系统有什么区别?要不要上AI功能?
您遇到的这个问题很典型,电子产品越做越精密,对检测的要求自然水涨船高。选型确实是个技术活,我给您捋一捋思路。首先得明确您的具体需求:要检测的零件最小尺寸是多少?检测速度要求多快?精度要到什么级别?预算是多少?把这些搞清楚了,才能对症下药。
2D和3D系统的区别主要在于:2D系统看的是平面图像,适合检测表面缺陷、字符、尺寸(长宽)这些;3D系统能获取高度信息,适合检测平整度、高度差、体积等。你们做电子产品组装,如果只是看零件有没有装错、焊点好不好,可能2D就够了;但如果要测元件的高度、共面度,或者检查BGA焊球的形态,那就需要3D了。
现在有些先进系统已经把2D和3D融合了,像前面提到的VOMMA相机,能同时输出2D彩色图像和3D点云数据-10。这种可能更适合你们这种复杂需求。
要不要上AI功能?这得看你们的检测任务有多复杂。传统的视觉检测是靠设定明确的规则,比如“颜色超过某个值就算不良”。但如果你们的不良模式比较复杂,比如零件装得歪一点点,但歪的方向、角度每次都不一样,用传统规则就很难描述清楚。这时候AI就有优势了,它可以通过学习样本来自己总结特征。
不过AI系统通常需要更多样本数据来训练,初期投入也会大一些。你们可以先从传统视觉系统起步,等积累了一定数据后,再考虑升级到AI视觉。现在很多系统设计得很有弹性,支持后续添加AI模块-2。