段匯塬

廣州虹科電子科技有限公司智能感知事業(yè)部部長

作為人工智能和物聯(lián)網(wǎng)時代關(guān)鍵基礎(chǔ)共性技術(shù)，3D視覺被賦予了更多的價值。從智能制造到人臉識別，從VR看房到無人駕駛，應(yīng)用場景不斷拓展。但從目前來看，相比2D視覺成熟而廣闊的市場，3D視覺仍處于起步階段，距離大規(guī)模普及還有很長的一段路要走。虹科電子在3D視覺市場早有布局，機(jī)器視覺技術(shù)與智能感知技術(shù)相輔相成、齊頭并進(jìn)，是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)較為搶眼的協(xié)作發(fā)展模式。近日，我們有幸采訪到了廣州虹科電子科技有限公司智能感知事業(yè)部部長段匯塬，一起來聽聽他對3D視覺有什么看法，機(jī)器視覺第四次革命又將在中華大地譜寫出怎樣的序曲。

CMVU：很高興采訪您，首先請您介紹一下自己。

大家好，我叫段匯塬，現(xiàn)任虹科電子智能感知事業(yè)部部長，畢業(yè)于早稻田大學(xué)信息生產(chǎn)制造研究科，主要研究傳感檢測和硬件研發(fā)相關(guān)內(nèi)容。目前的工作專注于機(jī)器視覺成像和圖像采集技術(shù)及應(yīng)用。我們團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外機(jī)器視覺系統(tǒng)專家有深度的合作交流，致力于為行業(yè)客戶提供智能硬件設(shè)備解決方案和全面的支持。

CMVU：業(yè)內(nèi)了解虹科的都知道，虹科智能感知事業(yè)部主攻智能感知與機(jī)器視覺方向，這種研發(fā)組合對于虹科有什么戰(zhàn)略意義？

機(jī)器視覺是智能感知的技術(shù)核心，智能感知是機(jī)器視覺的應(yīng)用落地，兩者相輔相成。我們的定位是成為智能感知與機(jī)器視覺領(lǐng)域領(lǐng)先資源整合及技術(shù)服務(wù)落地供應(yīng)商，對于客戶不同的需求會針對實(shí)際場景為他選擇合適的技術(shù)方向以及搭配合適的硬件系統(tǒng)。此外我們也立足于現(xiàn)有項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，提供對于現(xiàn)有視覺系統(tǒng)的升級方案，比如工業(yè)檢測領(lǐng)域的檢測需求升級，能夠基于客戶的現(xiàn)有系統(tǒng)通過邊緣網(wǎng)關(guān)植入AI分析的功能。

CMVU：您覺得3D 機(jī)器視覺的發(fā)展對工業(yè)制造自動化技術(shù)有什么影響？

3D機(jī)器視覺的誕生解決了傳統(tǒng)2D視覺系統(tǒng)不提供深度信息的目標(biāo)痛點(diǎn)，他們往往能夠執(zhí)行更復(fù)雜的自動化任務(wù)，因?yàn)樗鼈兲峁┚哂芯_ X、Y 和 Z 坐標(biāo)的3D點(diǎn)云。

現(xiàn)實(shí)世界的檢測對象通常會比我們想的更復(fù)雜，它可能具有不同的紋理、不均勻的對象高度和其他元素，這些元素是時常變化的。相較傳統(tǒng)工業(yè)相機(jī)而言，3D相機(jī)技術(shù)可以更好地適應(yīng)這些差異，賦能工業(yè)制造自動化技術(shù)能夠適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境從而更好地更新檢測需求。

對于不同的應(yīng)用需求選擇合適的3D視覺技術(shù)是非常重要的。比如結(jié)構(gòu)光技術(shù)可以獲得亞微米級別分辨率的3D體積圖像，但容易受鏡面反射及環(huán)境光的干擾而導(dǎo)致失真。Stereoscopy技術(shù)的主要優(yōu)勢是可以用任何兩個標(biāo)準(zhǔn)面陣掃描相機(jī)來生產(chǎn)這樣的系統(tǒng)，但是其景深有限且Z軸精度相對較低。簡而言之，對于高分辨率和高精度應(yīng)用，結(jié)構(gòu)光和激光三角測量(Laser triangulation)通常是首選，而對于物體識別或定位、分揀等分辨率需求較低的應(yīng)用，則首選飛行時間 (ToF) 或Stereoscopy技術(shù)。

CMVU：目前虹科3D視覺產(chǎn)品都有哪些，相比業(yè)內(nèi)同類產(chǎn)品有什么特色，分別在哪些領(lǐng)域有重要應(yīng)用？

目前虹科主要推廣的是結(jié)合了雙目散斑技術(shù)和結(jié)構(gòu)光3D相機(jī)，它擁有主動式、高精度、可探測靜態(tài)或動態(tài)物體、不受光照變化和物體表面特征影響和支持戶外工作等特點(diǎn)。對比被動式的雙目立體視覺，主動式的結(jié)構(gòu)光集成投影儀生成額外的紋理，能夠得到更完整的深度圖像。

我們目前的應(yīng)用領(lǐng)域主要包含自動化搬運(yùn)、體積測量、質(zhì)檢和醫(yī)療四大板塊，具體來說：

●虹科3D相機(jī)是用于機(jī)器人安裝設(shè)備的緊湊型傳感器，并且軟件SDK包含機(jī)器人手眼校準(zhǔn)

● 對于零件分揀，提供一次性的圖像采集可以提高揀選率，并且為較小的部件提高分辨率，多個視角，零件精準(zhǔn)定位

● 關(guān)于尺寸檢測和體積測量，廣泛應(yīng)用于傳送帶上的成型零件

CMVU：當(dāng)前行業(yè)內(nèi)有一種趨勢，在相機(jī)端引入分析算法，使相機(jī)能夠處理更復(fù)雜的運(yùn)算。您如何看待這種趨勢，這在3D相機(jī)中是否同樣可以實(shí)現(xiàn)？

我們的XR相機(jī)相比于其他普通的3D相機(jī)可以實(shí)現(xiàn)在相機(jī)端進(jìn)行2D圖像的匹配計算，不需要將2D圖像傳回到工控機(jī)做圖像匹配運(yùn)算，減少工控機(jī)CPU算力要求，提高處理效率。在相機(jī)端引入算法，確實(shí)是當(dāng)今行業(yè)的一種趨勢，我們也在做這方面的考量，也需要兼顧方案成本。算法功能的引入必然會提升方案整體成本，有些客戶需要結(jié)合使用其他傳感器或者設(shè)備，連接也還是需要通過工控機(jī)。

虹科3D相機(jī)

CMVU：在3D視覺技術(shù)飛速發(fā)展的浪潮之下，虹科智能感知事業(yè)部及其他產(chǎn)線部門將如何協(xié)助公司機(jī)器視覺發(fā)展？

現(xiàn)在虹科的3D相機(jī)跟國內(nèi)外知名的一些機(jī)械臂廠家進(jìn)行合作，虹科可以提供成套的機(jī)械臂控制方案。針對于目前我們給客戶開發(fā)的機(jī)器視覺系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)來看，大部分的客戶他們不僅僅是需要視覺處理，他們還會需要對整個流水線的改造設(shè)計，改造之后與視覺檢測系統(tǒng)之間緊密配合，得到檢測結(jié)果后會將結(jié)果信號輸出給控制執(zhí)行設(shè)備。

此外，為了科學(xué)管理以及研究數(shù)據(jù)，有必要建立數(shù)據(jù)云端管理平臺，以便于客戶后續(xù)結(jié)合數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化產(chǎn)線，降本增效。那在這些環(huán)節(jié)中，我們有很多的模塊產(chǎn)品可以給客戶提供支持。比如說，在控制方面，我們可以為客戶提供IO模塊、PLC+HMI一體機(jī)、IPC等控制設(shè)備處理設(shè)備。

另外，我們有豐富的工業(yè)通信經(jīng)驗(yàn)，在給客戶做3D視覺技術(shù)方案時，我們可以給客戶提供各種通信協(xié)議的支持，包括我們工業(yè)上常用的OPC UA、EtherCAT、IO-Link等方案，都有非常多的應(yīng)用案例，可以輕松幫助客戶完成需求。

在數(shù)據(jù)管理方面，我們有Morpheus、Acceldata等多款數(shù)據(jù)可視化平臺，可創(chuàng)建專有云，管理公共云平臺。企業(yè)可以輕松地擴(kuò)展管道，而不受平臺或云環(huán)境的限制。除了以上介紹的部分內(nèi)容，虹科的產(chǎn)品線還有很多可以去配合的點(diǎn)。未來，虹科將深入研發(fā)3D視覺技術(shù)，為客戶帶來更多新產(chǎn)品與應(yīng)用。