得力集团的生产车间里,一批批文具在流水线上依次接受“智能考官”——工业AI智能相机的检阅,仿佛在参加一场精密考试-3。
工业相机是工厂的“眼睛”,但这双眼睛曾经相当“近视”。在质检线上,工人需要肉眼检查每个产品的瑕疵,一天下来疲惫不堪,还容易出错;在自动化产线,机械臂经常因为识别不准而“抓瞎”。

如今,智能工业相机正在改变这一切。它能快速识别4K镜头拍摄的超清画面,精准识别瑕疵并自动分流不良品,大幅提升工厂检测效率-3。

机器视觉技术起步时,曾经只是简单的图像采集。早期的工业相机功能单一,就像初生的婴儿眼睛,只能“看到”却无法“理解”。
早期工业相机效率低,系统复杂到让人头疼,非得专业人士才能搞定。很多国内厂商虽然能组装硬件,却在核心零部件传感器和软件算法上长期依赖进口-3。
2010年前后,情况开始转变。一批研究人员从海外归来,带着先进的机器视觉技术开始在国内播种,秦开进就是其中一员。
这位西安电子科技大学的教授,在2009年前往澳大利亚阿德莱德大学从事机器视觉方向的博士后研究,带着国际视野回到了中国-1。
说起秦开进在工业相机领域的贡献,不得不提他在西安电子科技大学建立的实验平台。他同时担任西安市工业互联网研究院副院长和陕西省物联网实验研究中心副主任,这两个职务让他能更好地将学术研究与产业需求结合起来-1。
秦开进的研究方向很接地气——专注于视频分析技术在工业领域的落地应用-1。他不只是待在实验室里写论文,而是真正走进工厂,了解生产线上的实际痛点。
他主持了3项国家自然科学基金和超过50项横向项目,这些课题都紧密围绕工业实际需求展开-1。这种“理论联系实际”的研究方法,让他的成果能快速转化为生产力。
秦开进教授的工作正好赶上了工业相机智能化的浪潮。如今的工业相机不再只是简单的图像采集设备,而是集成了AI算法的智能终端。
看看现在的智能工业相机有多厉害!聚华光学的产品能根据环境自动调整曝光强度,即使产品的朝向和位置有变,也能精准识别-3。
无论是识别齿轮的齿数差异、检测成型机的模具残留,还是检查保质期的刻印、判断密封胶带的有无,这些过去需要人工仔细检查的项目,现在工业相机都能轻松完成-3。
秦开进教授的研究团队研发的产品包括智能巡检机器人和基于视觉识别的机械手臂自动上下料系统-1。这些产品背后,都离不开先进的工业相机技术。
工业现场的问题千奇百怪,秦开进和他的同行们面对的挑战可真不少。生产线上的光照条件复杂,产品特征混乱,表面可能有脏污干扰,产品还在高速运动-10。
传统方法容易漏检、误判,导致合格产品被“错杀”,不良品却流入市场-10。这种问题在食品、医药等行业尤其要命,一旦有问题产品流入市场,后果不堪设想。
如今的智能工业相机已经有了应对方案。维视智造的AI视觉系统能在光照复杂、产品高速运动的场景下依然清晰成像、稳定检测-10。
更厉害的是,这些系统现在只需要少量样本就能训练出高精度模型。部分场景只需训练个位数样品,就能达到99.9%的检出率,大幅降低数据采集成本-10。
你可能想不到,工业相机的应用已经远远超出了传统工厂的范围。秦开进教授的研究也不局限于生产线,他的团队还研发了穿墙雷达和三维装箱算法等产品-1。
在物流领域,基于3D视觉的工业相机能解决狭窄料框内多种姿态的工件抓取问题-5。这对于仓储自动化来说简直是革命性的突破。
中船鹏力的3D工业相机结合AI技术,内置多种视觉算法,突破了复杂光照环境下的点云生成难、定位精度差等技术难点-6。
这些相机已成功应用于压缩机的高精度上下料、料包的快速破包、纸箱的高效拆码垛以及金属零件的鲁棒抓取等多种场景-6。
说起工业相机,很长一段时间里,国内市场都被国外品牌占据。但现在情况正在发生变化,国产机器视觉企业的自主创新能力正加速跃升-3。
聚华光学就是个好例子。这家公司成立于2013年,最早以高精度视觉检测设备切入市场,2020年成功研制出智能传感器,补全了机器视觉价值链中的关键一环-3。
制造业龙头纷纷转向高性价比、服务本地化的国产方案,这为国内企业带来了广阔的市场前景。聚华光学今年上半年营收规模已超过去年全年,预计今年同比增长200%-3。
秦开进教授作为国家自然基金通讯评审专家,以及陕西、广东、河南、江苏等省科技项目评审专家-1,他对于国产工业相机技术的发展方向和路径有着深入的思考。
智能相机每分钟能够完成过去工人数小时的工作,将瑕疵检测精度提升到微米级别,而秦开进等科研人员正将实验室的算法转化为生产线上不会疲惫的“眼睛”。
当夜幕降临,工厂里的机械臂仍在精准地分拣零件,智能相机依然在检测流水线上的产品。这些不会疲倦的“眼睛”正以前所未有的精度守护着中国制造的质量生命线,而背后是无数像秦开进这样的科研工作者,用算法和代码书写的工业革新篇章。
网友“制造小兵”提问: 我们工厂想引进工业视觉系统,但担心成本太高。现在市面上有没有性价比高的解决方案?怎么选择适合自己工厂的工业相机?
回答: 你的担心很实际,很多中小型工厂都有类似的顾虑。不过好消息是,现在市面上确实出现了更多性价比高的选择。像SICK的sensingCam SEC100系列就是为平衡效能、灵活性、价格而设计的-2。这种紧凑型相机提供即時串流和基于事件的记录功能,无需复杂配置就能使用。
选择工业相机时,首先要明确自己的需求:是需要简单的拍照记录,还是要实时分析?生产环境是否恶劣?产品检测的精度要求有多高?比如,如果生产环境多灰尘或易溅水,就需要选择像SEC100那样具有IP65防护等级的产品-2。
对于预算有限的工厂,可以考虑国产产品。像聚华光学的工业AI智能相机,不仅能根据环境自动调整曝光强度,还能识别多种缺陷-3。而且国产产品通常有更好的本地化服务和技术支持。
建议先从一个工位试点开始,看到效果后再逐步推广。现在有些智能相机可以一机多用,比如维视智造的产品,一台相机能覆盖多个工位,这样就能大大降低设备投入-10。
网友“技术好奇猫”提问: 工业相机和普通相机到底有什么区别?为什么工厂不用普通相机加个防护壳?
回答: 这个问题问到了点子上!工业相机和普通相机的区别可大了,绝不只是加个防护壳那么简单。首先是稳定性,工业相机能在恶劣环境下长时间稳定工作,比如工作温度范围可达0°C至+50°C,湿度高达90%也能正常工作-2。普通相机在这种环境下早就罢工了。
工业相机的成像性能也经过特殊优化。比如SEC100系列搭载高解析度5 MP CMOS感测器,帧率可根据需要在5到30 fps之间调整,以最佳化频宽、储存或影像品质-2。普通相机可能无法提供这样稳定可调的参数。
接口和兼容性也是重要区别。工业相机通常有M12圆形连接器确保坚固、抗振的连接-2,支持与PLC、传感器等自动化设备无缝集成。它们还提供丰富的接口协议,便于与工厂现有系统对接-10。
最重要的是,许多现代工业相机内置了处理能力,能在设备端直接进行图像分析,减少对中央系统的依赖-2。这是普通相机加防护壳完全无法比拟的优势。
网友“未来视野”提问: 现在AI这么火,工业相机结合AI到底能做什么传统相机做不到的事情?未来工业相机还会有什么新发展?
回答: AI给工业相机带来的真是革命性的变化!传统相机只能“看见”,而AI相机能“看懂”。比如,AI相机能够处理无规则特征的分类问题,像为大枣实现精准分级-10。传统算法面对这种不规则特征几乎无能为力。
AI相机在小样本学习方面表现突出。部分场景只需训练个位数样品,就能达到99.9%的检出率-10。这意味着即使缺乏大量缺陷样本,也能快速部署检测系统。
未来的工业相机将更加智能化和集成化。像中船鹏力的3D工业相机已经能结合AI技术,突破复杂光照环境下的点云生成难、定位精度差等技术难点-6。这些相机将更加强大,能够处理更复杂的任务。
另一个趋势是标准化和易用性提升。现在的视觉系统开发平台能够降低3D视觉系统的开发难度,通过拖拽式开发、可视化流程搭建,让开发人员能够高效构建、测试和部署项目-6。这意味着未来工厂技术人员也能自己配置视觉系统,不再完全依赖专业工程师。
随着5G和边缘计算的发展,工业相机可能会变得更加“独立”,能够在设备端完成更多分析工作,只将结果数据传输到中央系统,这样既能减少网络负载,又能提高响应速度-2。未来的工业相机,不仅是工厂的“眼睛”,还会是初级的“大脑”。