國際機器視覺技術(shù)未來發(fā)展趨勢
Perry West主要從以下七個方面進行了介紹:
一、 圖像處理器
個人電腦、視頻游戲、手機是目前推動圖像處理器向前發(fā)展的主要因素。但是,新技術(shù)發(fā)展得很快,一旦被應(yīng)用,又會很快的被淘汰,這也是阻礙圖像處理器發(fā)展的一個阻礙因素?,F(xiàn)在人們還可以看到處理器的發(fā)展與智能相機會產(chǎn)生一定程度上的矛盾沖突。
對于處理器的發(fā)展趨勢,Perry West認為:處理器的處理功能,將會不斷地向PC機以及嵌入式系統(tǒng)靠攏;處理的能力會繼續(xù)遵循摩爾定律,18個月將會增長一倍;隨著處理功能不斷的增強,處理器散發(fā)出的熱量也會隨著越來越高,這會影響系統(tǒng)的功能,散熱問題將成為嚴重的阻礙性因素。
二、 圖像處理軟件
驅(qū)動圖像處理軟件發(fā)展的因素不僅僅包括用戶們對簡單、方便軟件的需求,還包括供應(yīng)商們對他們的軟件在市場上受到產(chǎn)權(quán)保護的期望。阻礙其發(fā)展的因素是目前全球?qū)C器視覺研究的缺乏。今后可能由人工智能轉(zhuǎn)換成機器學(xué)習(xí)功能,可以快速的開發(fā)系統(tǒng),快速的進行處理。但是,Perry West強調(diào)這僅僅是一個希望,這個希望可能不會在近幾年成為現(xiàn)實。
對于機器視覺算法工具的發(fā)展趨勢,Perry West認為應(yīng)該是比較平穩(wěn)與緩和發(fā)展的。
對于特殊軟件的應(yīng)用,Perry West認為將會有一個比較快速的發(fā)展。在早期,用某些算法來實現(xiàn)一些需求,例如人工智能,而現(xiàn)在早已不用那些復(fù)雜的方法。九十年代,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法成為熱門話題,但是事實證明,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個比較難推廣、難應(yīng)用的方法。現(xiàn)在的趨勢是機器學(xué)習(xí)的功能,也就是我們選擇一定算法的工具來實現(xiàn)一些功能。Perry West說在未來大家會看到很多機器學(xué)習(xí)的應(yīng)用,用各種算法工具來實現(xiàn)應(yīng)用功能和任務(wù)。
三、 相機及傳感器
Perry West告訴大家,光學(xué)物理方面將會成為相機及傳感器發(fā)展的一個阻礙因素。
它的發(fā)展趨勢是:CMOS相機會取代CCD相機;會有超高速的相機出現(xiàn);在相機上會融入更多的智能;會有更多更小的相機出現(xiàn);更多的相機可以直接連在PC機上。
對于CMOS相機會取代CCD相機,Perry West提出了幾點理由,他認為CMOS相機比起CCD相機的成本更低;在處理功能上,也更容易的制造芯片;有更多的工程師從事在CMOS領(lǐng)域;在CMOS芯片上也會有更多的功能。
四、 成像光學(xué)系統(tǒng)
對于成像光學(xué)的發(fā)展有兩個主要驅(qū)動力量,一是越來越高分辨率的要求;二是更小光源的需求。但是尋求更小的光源目前來看是非常困難的。同樣阻礙成像光學(xué)發(fā)展的因素仍然是對機器視覺方面、物理光學(xué)方面的研究力量不夠,另外也缺少相應(yīng)的設(shè)施。
對于成像光學(xué)的發(fā)展趨勢,Perry West認為35mm鏡頭在早期就已經(jīng)流行,但是可能將會被更小的鏡頭所取代。
五、 光源
對于光源問題,目前阻礙其發(fā)展的主要因素是過多的生產(chǎn)廠商,而且缺少評估機構(gòu),很難讓LED的價格下降。
對于光源的發(fā)展趨勢,Perry West認為,LED將會成為統(tǒng)治性的產(chǎn)品,而且將會有越來越廣泛的產(chǎn)品出現(xiàn),而且會更多的趨于大眾化,LED也會更好地被控制。
六、 應(yīng)用術(shù)語
機器視覺領(lǐng)域需要有統(tǒng)一的應(yīng)用術(shù)語,這是最終用戶們的需求。但是目前阻礙其發(fā)展的主要因素是由于對其研究力度不夠。它的發(fā)展趨勢將是會有更多的標(biāo)準(zhǔn)性描述,會有很多智能上的保護。
七、 三維成像系統(tǒng)
目前,推動三維立體成像發(fā)展的因素主要是一些最終用戶的需求和軍工產(chǎn)品、軍工應(yīng)用的需求。但是技術(shù)上的局限性、三維成本費用過高也在阻礙著其發(fā)展。它的發(fā)展趨勢將是繼續(xù)在其領(lǐng)域內(nèi)不斷發(fā)展,但是大多數(shù)應(yīng)用還是會局限在特殊的領(lǐng)域應(yīng)用當(dāng)中。
綜合以上分析,Perry West進行了一些總結(jié),他認為:
1. 機器視覺領(lǐng)域的發(fā)展需要外部的驅(qū)動力量。Perry West呼吁大家能在機器視覺領(lǐng)域做出更多的工作和努力。
2.智能相機會在市場上占有更大的份額。
3.軟件和特定應(yīng)用工具會繼續(xù)的發(fā)展,使得機器視覺產(chǎn)品的開發(fā)更加的簡便、快速。
4.CMOS相機將成為市場上絕對的統(tǒng)治。
5.圖像芯片的發(fā)展繼續(xù)延續(xù),因為光學(xué)物理和價格因素將會阻礙其發(fā)展。
6.像元的大小在未來五年中不會進步、縮小。
7.直連類型相機在未來會有越來越廣泛的應(yīng)用。
在報告即將結(jié)束之際,Perry West還和來賓們分享了他對未來五年機器視覺發(fā)展趨勢的個人想法。
●處理功能在今后的五年內(nèi)會比今日提高8倍以上
●大多數(shù)在機器視覺中的處理器會使用到嵌入式系統(tǒng)
●大多數(shù)機器視覺產(chǎn)品會用到特殊的工具,軟件和軟件包
●機器視覺將成為知識產(chǎn)權(quán)保護的對象,也會有更多的人基于這個問題作一些研究
●希望在芯片上、像源上有突破性發(fā)展
●100v/m甚至更高轉(zhuǎn)速的相機將成為普遍應(yīng)用的產(chǎn)品
●在圖像光學(xué)方面不會又太大的改變
●光學(xué)的生產(chǎn)商會減少,但是價格不會降低
●技術(shù)上會有更大的提高
●希望三維圖像芯片能成為現(xiàn)實,對三維圖像的研究比今日會更加容易些
背景介紹:
根據(jù)2004年美國計算機協(xié)會圖形圖像分會年會報告的統(tǒng)計,全球計算機圖形圖像在工業(yè)與商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,在2004年度估計價值總量將達到1087億美元,而到2008年將達到1711億美元,累計年增長率約為9%;其中三維技術(shù)應(yīng)用發(fā)展最迅猛,從2004年的474億美元到達2008年的889億美元,累計年增長率約為13%。從這些數(shù)據(jù)不難看到,計算機圖形圖像產(chǎn)業(yè)孕育著巨大的市場潛力,充滿無限商機。
我國對于計算機圖形圖像技術(shù)的認識在1998年之后已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,越來越多的人員加入到了計算機圖形圖像技術(shù)應(yīng)用中來,可以預(yù)見,我國的計算機圖形圖像產(chǎn)業(yè)將進入持續(xù)快速增長的階段。
毋庸置疑,中國未來的市場價值將不斷攀升,服務(wù)于各行業(yè)的加工業(yè)和機器制造業(yè)將在中國經(jīng)濟高速發(fā)展的過程中迅猛發(fā)展,對機器視覺技術(shù)應(yīng)用的需求也將在今后5-6年內(nèi)從快速起步到逐步形成規(guī)模。機器視覺技術(shù)的未來將無限美好!