文 / 本刊記者 任芳
作為智能物流裝備的“眼睛”,機器視覺技術支撐著物流裝備更加精確高效、安全穩定、靈活柔性地作業,其應用幾乎覆蓋倉儲物流作業的全部環節。在物流中心作業量以及作業復雜度不斷增加的情況下,3D機器視覺技術正進一步幫助提升整個倉儲物流作業效率和管理水平。
圖漾科技將通過持續不斷的積累,構建起豐富全面的產品線,更好地服務于更多市場需求和客戶,并通過技術創新、用極致性價比的產品,推動3D機器視覺技術的大規模普及。
隨著中國成為全球制造業的加工中心,特別是智能制造浪潮的興起,帶動了一大批新技術的蓬勃發展,垂直領域機器視覺持續升溫。根據GGII的統計數據,2021年中國機器視覺市場增速超過 45%,其中2D 視覺市場規模約為117.20 億元,3D視覺市場約為11.51億元。預計至2025年,中國機器視覺市場規模將有望超過380億元,其中3D視覺市場規模將超過100億元。
機器視覺通過計算機來模擬人的視覺功能,從圖像中提取信息進行處理并加以理解,最終用于工業檢測、測量和控制,是現代加工制造業不可或缺的技術。伴隨著計算機等技術的發展升級,機器視覺技術功能也從產品檢測發展為數據采集與處理解決方案等,如與機器人技術相結合,通過整合豐富的信息并提供給后臺系統,指引機器人在大范圍內進行移動及相關作業。
在倉儲物流領域,機器視覺技術作為物流自動化、智能化升級的技術支撐,其應用越來越普及,幾乎覆蓋貨物從入庫到出庫的全流程,助力物流裝備實現更多的功能。不斷凸顯的技術價值與巨大的市場潛力,為視覺識別技術國產品牌的萌芽與發展提供了肥沃的土壤,圖漾科技便孕育其中。
圖漾科技(Percipio.XYZ)是專業的3D機器視覺供應商,為工業和行業應用提供高性價比的3D工業相機和配套軟件方案。自2015年正式成立以來,圖漾科技憑借快速提升的產品力、不斷完善的產品線以及專業的服務獲得廣泛認可。在本專題中,圖漾科技商務拓展總監農科科圍繞機器識別技術發展狀況、在物流領域的應用價值、市場需求與變化以及未來技術發展方向等內容進行了詳細分享。
記者:首先請您介紹,機器視覺是一種什么樣的技術?它對于物流行業的發展具有哪些重要價值?
農科科:機器視覺主要是指通過相機和計算機結合,采集并分析圖像以獲取控制或評估特定部件或活動的所需數據,以代替人的眼睛(視覺感知)和大腦(判斷能力)來引導智能設備執行特定任務的技術,最早多應用于工業檢測。

3D機器視覺在物流行業的典型解決方案
隨著全球制造業精度、品控等要求提升,以及工業自動化向智能化的不斷發展,傳統的2 D機器視覺難以滿足需求, 3D機器視覺作為2 D機器視覺技術的升級版本,開始得到大規模應用,基于3 D機器視覺引導下的工業、物流、商業、安全管理等行業領域逐漸成為智能化應用標配。
物流行業的發展同樣也離不開機器視覺技術,從最早期的條形碼視覺識別、快遞標簽面單的識別,到現在的3D機器視覺實現對物體的外形特征識別、尺寸測量、包裹分類、外觀檢測等等,都大大提高了物流行業的效率,促進了整個物流行業的自動化、智能化發展。
記者:近年來物流行業對機器視覺技術的需求呈現哪些特點?
農科科:隨著物流行業的快速發展,對機器視覺技術的需求也越來越大。我以快遞行業為例來說明。隨著全球電商的高速發展,快遞物流市場隨之爆發增長。快遞物流行業承運量每年暴漲,快遞物流的分揀倉儲、計價收費、運載規則、跟蹤追溯的自動化、高效化和增效降本非常自然地成為物流行業重點關注的技術布局核心。特別是在全球疫情和勞動力持續短缺趨勢下,快遞轉運件數量巨大,且場地有限,人工效率達到瓶頸等情況,都從客觀上倒逼物流行業向自動化、智能化轉型升級。在此背景下,機器視覺技術的價值得到充分凸顯。
從項目來看,機器視覺整體應用里電商零售占比不斷攀升,客戶需求也從單一自動化向場景智能化演進。從包裹檢測來看,也由最初的單一品規包裹檢測,到現在的多品規乃至全品規(信封件、黑色包裹件、反光膠帶、超大尺寸、異型件)混檢,對節拍、精度、準確率的要求均不斷提升。
在技術發展和需求井噴的合力驅動下,我國的機器視覺產業將迎來快速發展期。未來,機器視覺技術一定是向著多傳感器融合+人工智能算法的軟硬件一體化方向發展。
記者:請結合圖漾科技服務的項目,進一步談一談3D機器視覺技術具體應用在哪些物流場景?為客戶帶來哪些價值?
農科科:圖漾科技面向物流的3D機器視覺產品方案覆蓋分揀、倉儲環節的拆碼垛、供包/上件、單件分離、除雙糾偏 、DWS體積測量(計價依據)、包裹分類、AGV托盤叉取及導航避障等。
1.拆碼垛
單/多相機靈活拼接拓展,滿足多數場景下所有垛型,可識別不同材質(黑色/反光膠帶)、不同包裝類型(軟包、泡沫箱、紙箱、信封件等)包裹。精準作業,簡單易用,高性價比,系統性降低人力成本、工作強度、搬運物損同時,大幅提升了拆垛效率, 助力終端用戶降本增效。
2.DWS體積測量
對規則/不規則/凸包軟包貨物的體積自動精準測量,可以高效采集體積信息,具有快速、高效、準確等特點,可降低人工成本,測量精度高,出錯率低,通過提供更精準的計費依據信息,幫助客戶實現精細化運營。
3.供包/上件
引導機器人全時段高效精準抓取處理包裹的整體方案,可極大提高供包效率與準確率,實現從人工供包到自動供包的全流程少人化乃至無人化操作。相較于傳統人工與半自動模式,具有模塊化設計、系統架構緊湊、分揀能力強、可批量復制、多場景柔性適用、性價比高、投資回收期短等特點。
4.單件分離
通過采集皮帶電機視野內包裹的3D點云數據,輸出各個包裹的位置信息,根據位置的前后關系,決定優先級順序,聯動執行機構(電控)控制不同單元電機的速度,通過不同單元電機的速度差實現快遞包裹的分離。
5.除雙糾偏
自動化引導交叉帶自動進行包裹的隊列化整理,能快速識別和處理所有種類包裹(類型/大小),并引導執行包裹糾正動作,提高分揀效率和準確度。
6.包裹分類
通過內置智能算法和深度學習技術,實現對海量不同材質/尺寸包裹(兼容信封件/黑包裹/軟包袋/反光膠帶/異型/大型件等情形)的實時三維精準定位,配合智能控制系統、控制模塊完成包裹的分離,實現其單個且相互保持固定距離間隔,為數字化管理提供包裹信息采集入口。
7.托盤定位叉取
基于3D機器視覺技術,引導叉式移動機器人(AGV/AMR)對托盤進行精準的定位識別,進而完成自動的托盤取放、堆垛集裝、搬運及運輸等系列工作,更智能安全、更具實用價值,取代重復、繁重人工運送方式,以科技釋放新生產力。
總體來看,3D機器視覺技術可以幫助快遞分揀中心、大型倉儲中心等解決傳統人工效率低、易疲勞出錯、用工荒且成本飆升等現實問題。此外,操作環節的數據及圖像還可實現本地儲存或上傳服務器,便于快件追溯查詢,節約上下游業務交流成本。
記者:隨著物流行業的不斷發展,中國的多樣化物流場景為技術創新升級提供了條件,加之近年來疫情使全球供應鏈受到影響,國產品牌趁此時機崛起。圖漾科技作為其中的代表,近幾年實現了怎樣的發展?
農科科:圖漾科技是一家專注提供3D機器視覺硬件及配套軟件的企業。核心團隊最早于2013年前后開始組建,基于團隊技術儲備及行業洞察預判,選定3D機器視覺創業方向并進行了前期的核心技術專利布局。2015年,圖漾科技公司正式成立。在行業的蓬勃發展勢頭下,圖漾科技也正茁壯成長。
經營規模層面,團隊規模不斷擴增,目前除上海總部外,還在南京、深圳、廣州等地設有研發及銷售服務中心。截止到2021年,圖漾科技3D工業相機出貨已超5萬臺。
產品技術層面,基于擁有自主專利的3D視覺技術,圖漾科技不斷推出富有競爭力的產品線,持續迭代并發布了基于雙目結構/TOF等技術原理的TM/TL、PS/PM、FM、FM-IX、FMUSB共七大3D工業相機系列,超30款型號,可提供不同量程/精度/分辨率/幀率/視野要求的豐富產品選擇,此外根據項目提供靈活的定制化服務,以全面支持客戶需求。

拆碼垛
業務拓展層面,從第一款3D相機推出,公司從零開始市場拓展,并逐步獲得多行業客戶認可并確立了長期合作關系,目前在工業自動化、工業測量、機器人、物流科技、商業、安全、教育科研等領域實現了批量化應用。
在服務模式上,圖漾科技堅持視覺產品獨立供應商的商業模式,為各行業的設備和系統集成商客戶提供優質產品和服務。通過將圖漾科技的創新產品方案與合作伙伴的行業專家知識、系統集成能力及市場資源優勢緊密整合,共同幫助最終用戶降本增效、創造使用價值,實現3D機器視覺無處不在的愿景。
融資層面,基于公司的技術創新能力和服務能力,備受資本認可,目前已成功完成6輪融資。其中大部分前期投資方選擇跟進參與了多輪融資,一路見證著圖漾科技的成長。

DWS動態體積測量

自動供包

單件分離
記者:在3D機器視覺領域,您認為國內外企業的差距體現在哪些方面?您如何看待圖漾科技的優勢?
農科科:與國外機器視覺的發展歷程相比,我國的機器視覺產業起步較晚,機器視覺行業的國際市場長期由少數歐美日國際知名廠商所占據。從產品豐富度和應用布局來看,目前仍略勝一籌。但是國內外機器視覺企業的差距并非天壤之別,而是可以通過增加研發投入和加速市場拓展來趕超的。
近十年來,無論自動化智能化浪潮、老齡化用工荒趨勢,還是疫情等影響,機器視覺作為人工智能應用的關鍵底層應用,一直保持20%~30%的市場增速。目前我國機器視覺市場規模基本與歐洲體量相當。
在技術發展和需求井噴的合力驅動下,我國的機器視覺產業也將迎來快速發展期,讓我們拭目以待。
從圖漾科技角度來看,3D機器視覺并不是新概念,但是之前鮮有企業構想其能夠在工業領域里進行大規模普及化應用和部署。圖漾科技最大的優勢或者創新點在于,發明了一種創新的3D機器視覺原理方法,并且完成了大規模工程實現。相關核心發明專利在2014年公司成立前就已申請,對應的兩個國際專利也已獲得授權,這是我們自信的地方。在過去6年多時間里,圖漾科技已經實現了市場化,并且中國巨大的市場和豐富的應用場景為圖漾科技產品提供了獨一無二的迭代優化路徑,基于核心自主專利的優質產品、高性價比的服務能力和多行業客戶深度合作,我們對未來充滿信心,也希望能給更多行業帶來更多的利益和價值,進一步推動3D機器視覺大規模普及化應用。
記者:請您結合我國智能物流裝備的發展趨勢,談一談機器視覺技術的發展方向是怎么樣的?圖漾科技將如何進一步提升產品性能,更好地為客戶服務?
農科科:物流裝備未來一定是向著智能化、數字化發展,硬件和軟件之間的融合會更加緊密。物流行業本身的特點(多品種,高效率)導致了傳統的視覺識別技術在物流應用上有很多的局限,隨著人工智能、深度學習、云計算的進一步發展,機器視覺技術實現了從2D到3D的升級。未來,機器視覺技術一定是向著多傳感器融合+人工智能算法這樣軟硬件一體化的方向發展。
隨著3D機器視覺應用場景不斷拓展以及技術和產品性能持續升級,圖漾科技相信3D機器視覺市場仍有超百倍的增長空間。面向未來,圖漾科技一方面將基于現有技術和產品繼續尋找新的應用空間,投入更多技術支持服務和市場人員,擴展產品并豐富更多應用場景;同時,作為一家以技術起家的企業,我們也將在核心技術研發上不斷投入,在技術上解鎖更多新的應用可能,構建起豐富全面的產品線,更好地服務于更多市場需求和客戶。