2024年6月19-21日 | 深圳国际会展中心(宝安新馆)

华南工博会

华南国际工业博览会——汉诺威工博会与中国工博会承办方联合打造
推动产业集成,拥抱工业智能
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2021华南工博会
新闻与媒体

冬奥会全自研的“鹰眼”摄像头,是否能引发机器视觉的革命?

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众所周知,冬奥会的运动项目,一直以来存在着很大的争议,因为滑雪和滑冰等选手混杂在一起,速度甚至可以达到70km每公里,因此过去在很长一段时间里,因为受限于人的视力,以及摄影机的捕捉能力,运动员的犯规很难被察觉,这也让冬奥会从1924年以来运动项目比赛结果备受争议。


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因此,冬奥会对于高像素、高速跟拍,有着比较严格的要求,奥委会也希望在此方面加强技术创新,通过新的设备实现完整的跟拍,最终能够实现公平公正的结果。但是很长一段时间里,这两项要求都很难被技术满足。


然而,此次的2022年北京冬奥会,中国克服了这项困难,实现了技术创新,最终让滑冰项目的成绩得到了更为公正的评比,而来自中国的黑科技就是“猎豹”的超高速摄像机。


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有人说,未来的智能世界,将会是“三驾马车”并行的时代。这三驾马车指代的是机器视觉、人工智能和5G,它们分别可以实现万物感知、万物智能和万物互联。其中,机器视觉是指用机器代替人的眼睛和大脑,可以自主思考和捕捉动态事物,让物体相互感知。


关于机器视觉的历史,要追溯到1500年。彼时阿拉伯光学家伊本·海瑟姆在一个小盒子里钻了个小孔,利用光的折射形成彩色图像,这是最早的针孔照相机,也是人类历史上第一次实现视觉成像。


过去的几百多年里,机器视觉行业经过几番迭代,发生了翻天覆地的变化。从最开始简单的观察记录,发展到在工业机器人、平板显示、食品医药、消费电子等行业都有广泛应用。尽管机器视觉应用如此广泛,但许多人对它仍是很陌生。


最近正在进行的冬奥会,一台叫“猎豹”的超高速摄像机意外走红全网,把机器视觉这个不为人熟知的领域,带到大众的视野里。


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在2月7日的男子1000米短道速滑决赛结束后,“谢谢猎豹”这句话在各个社交平台迅速流传开来。因为匈牙利选手刘少林在比赛的时候伸“黑手”阻挡中国选手任子威,被摄像机捕捉到后,被裁判取消了夺冠资格,最后金牌由任子威夺得。


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一时间,“让作弊无处遁形”的猎豹爆火了一把。虽然事后相关负责人表示裁判使用的摄像机不是猎豹,猎豹是用作电视直播的。但猎豹的超高性能依然受到了关注。


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猎豹是央视总台花了5年时间自主研发出来的一台4k分辨率的超高速轨道摄像机,主要用在电视转播冬奥会的速度滑冰。猎豹的时速能达到90公里,要知道,顶尖速滑运动员的时速最多也只能达到70公里,猎豹可以做到比运动员更快。


同时,为了给观众呈现最佳的观看效果,猎豹还会根据运动员的实时情况加减速度,灵敏捕捉各种突发状况或者高光时刻。


除了可以自主调节速度,猎豹的另一大特点就是清晰度高,猎豹安装的4K摄像头分辨率一般在4096×2160左右。目前8k分辨率的数字视频还在实验阶段,无法真正落地,所以猎豹使用的4k分辨率摄像头,已经能够代表最高水平了。


机器视觉包括镜头、光源、图像处理器、图像处理软件等零部件,和人的眼睛相比,它的效率、精准度、可靠性都更高,因此才能渗透各行各业。


猎豹的面世,让人不禁感叹我国的机器视觉发展之快,殊不知,早期这一领域的国内市场,一直被海外企业垄断。


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一开始,我国采购零部件十分依赖进口,就比如镜头,由于我国早期没有什么企业涉足这一领域,与外国企业的技术壁垒越来越高,所以我国的镜头市场一直被富士、尼康、施耐德、徕卡等外国企业垄断。


最近10年,我国的机器视觉行业开始加速狂奔。由于大量资本的涌入,其应用范围不断拓宽,再加上有相关政策的倾斜,如今我国的机器视觉发展已迈入世界前列。


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2014年,我国的机器视觉行业规模还只有19亿,到2020年,行业市场规模已经高达79亿了。权威机构GGII的根据目前的发展趋势作出预测,在2023年,我国机器视觉的市场规模将会有156亿,到2026年,这一数值会突破200亿元。


如今,我国有近百家机器视觉相关的企业,遍布在医疗、半导体、安防、食品等领域,其中较为突出的有做CMOS传感器的格科微、韦尔股份;做光源技术的奥普特;做光学检测设备的矩子科技等。


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韦尔股份和格科微是唯二两家上市A股的CMOS图像传感器企业。根据前不久格科微统计的最新数据,2021年格科微的归母净利润大概在11.35亿-13.5亿之间,相比2020年至少增长46.83%以上。成为我国CMOS传感器市场前五中唯一的一家大陆企业。


今年1月,韦尔股份旗下的豪威科技就对外发布消息显示,2021年已经出货了4000万颗1亿像素的CMOS传感器,并且还发布了2亿像素的CMOS传感器,这表明我国国产的CMOS传感器,在技术水平上已经跟三星持平了,而且相关的产品已经应用到了手机上面。


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奥普特是我国机器视觉领域最早的公司之一,经过十几年的深耕,如今奥普特把产品线覆盖到光源、视觉控制系统、镜头等范围,成为了我国机器视觉应用技术领域的领先企业。2020年奥普特的机器视觉业务营收额5.85亿元,在总营收中占91.11%。


尽管在上游零部件环节,高端市场仍被外国企业垄断,但随着相关技术研发的深入和市场的扩大,我国企业也正在向中高端市场迈进。


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在下游的应用环节,如今应用机器视觉最多的行业分别是半导体、造车和消费电子行业。在不断的发展过程中,应用范围也会逐渐扩大。这意味着,机器视觉的市场规模,还有更大的上升空间。



来源:腾讯网
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