激光——“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”

激光是20世紀(jì)以來(lái)繼核能、電腦、半導(dǎo)體之后，人類的一項(xiàng)重大發(fā)明，可用來(lái)加工各種材料。近年來(lái)，這把“最快的刀”，“最準(zhǔn)的尺”，這束“最亮的光”用她那柔美、神奇的能量以“光”速一路馳騁，使不計(jì)其數(shù)的行業(yè)重新煥發(fā)出生機(jī)和活力，并在很大程度上賦能傳統(tǒng)制造業(yè)。

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)——人眼在機(jī)器上的延伸

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識(shí)別等諸多領(lǐng)域，不僅是人眼的簡(jiǎn)單延伸，更重要的是具有人腦的一部分功能一一從客觀事物的圖像中提取信息、進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制。

機(jī)器視覺(jué)具有精準(zhǔn)、高效、靈活以及可重復(fù)操作的特點(diǎn)，在激光加工領(lǐng)域，機(jī)器視覺(jué)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)加工對(duì)象的實(shí)時(shí)觀察并采用攝像頭獲取圖像信息，提高了加工的靈活性并能夠獲得較高的分辨率，提高操作的精確度，使生產(chǎn)效率得到了大幅增加。同時(shí)，基于對(duì)加工對(duì)象的圖像處理能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的加工工藝，且由于機(jī)器視覺(jué)可以進(jìn)行重復(fù)度高的激光加工，避免了加工人員由于重復(fù)操作產(chǎn)生的疲勞和錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人員要求的降低。

2021華南先進(jìn)激光及加工應(yīng)用技術(shù)展覽會(huì)將于10月28-30登陸深圳國(guó)際會(huì)展中心（寶安新館）9號(hào)館，值得一提的是，本屆華南激光展將與中國(guó)（深圳）機(jī)器視覺(jué)展——VisionChina（深圳）2021同期、同館舉行。展會(huì)將與激光及系統(tǒng)配件、機(jī)器視覺(jué)及自動(dòng)化廠家聯(lián)動(dòng)，跨界融合，為下游設(shè)備集成商和應(yīng)用客戶提供優(yōu)化技術(shù)解決方案。

搶占工業(yè)4.0新機(jī)遇：

激光加工與機(jī)器視覺(jué)將迎來(lái)行業(yè)發(fā)展黃金期

與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比，激光加工技術(shù)具有材料浪費(fèi)少、在規(guī)?；a(chǎn)中成本效應(yīng)明顯、對(duì)加工對(duì)象具有很強(qiáng)的適應(yīng)性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。而機(jī)器視覺(jué)通俗來(lái)說(shuō)就是機(jī)器身上的“眼睛”，是機(jī)器感知世界的視覺(jué)器官，并和外部世界發(fā)生交互關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，因此，機(jī)器視覺(jué)也被稱為“未來(lái)人工智能的核心技術(shù)”。

比如，在電子制造領(lǐng)域，小到電容、連接器等元器件，大到手機(jī)鍵盤(pán)、PC主板、硬盤(pán)，在電子制造行業(yè)鏈條的各個(gè)環(huán)節(jié)，幾乎都能看到機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的身影。中國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)，集中了全球70%的3C產(chǎn)品產(chǎn)能，3C電子行業(yè)是最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，無(wú)疑成為了機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用項(xiàng)目的重點(diǎn)市場(chǎng)，而激光作為一種全新的加工工具，其在3C行業(yè)早已尋獲極大的用武之地，應(yīng)用版圖日益拓展。

圖。中國(guó)激光行業(yè)以較高增長(zhǎng)速度發(fā)展 （激光加工專委會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）

隨著我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)，高端、精密、自動(dòng)化和智能化是制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。2020年，據(jù)激光加工專委會(huì)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)國(guó)內(nèi)激光加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值680億，較上年增幅18%。在政策的利好驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)快速發(fā)展，中國(guó)正在成為世界機(jī)器視覺(jué)發(fā)展最活躍的地區(qū)之一，預(yù)計(jì)到2025年我國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)246億元?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在工業(yè)4.0時(shí)期，激光加工與機(jī)器視覺(jué)技術(shù)因其高端、精密及智能等諸多特性，將迎來(lái)行業(yè)發(fā)展的黃金期。

圖.2020-2025年我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：億元）

資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理 @前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP

匯集行業(yè)熱點(diǎn)：

激光加工技術(shù)與機(jī)器視覺(jué)技術(shù)跨界融合

近年來(lái)，激光加工設(shè)備不斷發(fā)展，其智能化程度不斷提高，越來(lái)越多的激光加工系統(tǒng)使用了機(jī)器視覺(jué)功能來(lái)進(jìn)一步提高加工效率及質(zhì)量，主要可分為以下幾大類：

01、激光半導(dǎo)體硅片切割

激光精細(xì)加工設(shè)備例如紫外激光半導(dǎo)體硅片切割設(shè)備，主要通過(guò)圖像自動(dòng)識(shí)別處理和定位功能來(lái)精確定位被加工工件的位置。并且還可以根據(jù)圖像自動(dòng)判斷出所需加工點(diǎn)在工件上的相對(duì)位置，相比與人類視覺(jué)其分辨率更高，可以獲得更高的定位精度。因此可以在機(jī)械定位的同時(shí)，進(jìn)一步提升設(shè)備的加工精度。

02、激光柔性材料切割

其特點(diǎn)是采用了機(jī)器視覺(jué)圖像識(shí)別定位技術(shù)，可以對(duì)柔性材料的拉伸變形進(jìn)行全程自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地捕捉到被切割物體的邊緣，并按要求將圖像的邊緣信息轉(zhuǎn)存為位置矢量信息傳給激光切割設(shè)備的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)尋邊精確剪切。

03、激光打標(biāo)

帶有機(jī)器視覺(jué)功能的激光標(biāo)刻設(shè)備可通過(guò)對(duì)被標(biāo)刻物體放置的位置、角度進(jìn)行分析識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)調(diào)校打標(biāo)圖像的位置角度。機(jī)器視覺(jué)引導(dǎo)定位針對(duì)材質(zhì)脆弱、目標(biāo)物尺寸小、定位精度要求高、連續(xù)進(jìn)行大批量的打標(biāo)作業(yè)，能大幅提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性。同時(shí)，當(dāng)放置打標(biāo)樣品時(shí)，無(wú)需專門(mén)的機(jī)械定位裝置，即使放置有一定偏移都沒(méi)有任何影響，經(jīng)過(guò)自動(dòng)校對(duì)圖像后，還可打在原來(lái)預(yù)備打標(biāo)的位置上，提高打標(biāo)質(zhì)量、成品率和工作效率，使得打標(biāo)更方便、更準(zhǔn)確。

04、激光打孔

使用機(jī)器視覺(jué)的激光打孔設(shè)備除了具有自動(dòng)定位跟蹤工件、自動(dòng)打孔外，還可以對(duì)各種形狀的孔進(jìn)行檢測(cè)（如半圓孔、十字線、方形孔等），加工檢測(cè)同時(shí)完成，可以提升生產(chǎn)效率，廣泛應(yīng)用于PCB打孔、塑膠薄膜打孔、標(biāo)簽紙打孔等領(lǐng)域。

05、激光輪胎在線標(biāo)記

采用機(jī)器視覺(jué)和圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)輪胎的激光在線標(biāo)刻。該系統(tǒng)主要由激光器、掃描器、工作臺(tái)、光學(xué)鏡頭、CCD傳感器、圖像采集卡和圖像處理軟件等組成，利用機(jī)器視覺(jué)和圖像處理技術(shù)，控制系統(tǒng)能在流水線上自動(dòng)判別打標(biāo)的位置，根據(jù)計(jì)算機(jī)處理后的圖像信息來(lái)調(diào)整光束偏轉(zhuǎn)、自動(dòng)地調(diào)節(jié)焦距進(jìn)行標(biāo)刻，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地捕捉到輪胎內(nèi)側(cè)邊緣信息，讀取輪胎編碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)刻。

06、激光微加工

激光微加工包括刻劃、調(diào)阻等精細(xì)加工方式，人眼判斷會(huì)產(chǎn)生較大誤差。機(jī)器視覺(jué)可以清楚定位加工區(qū)域并引導(dǎo)激光器工作，盡可能降低及消除誤差。激光加工行業(yè)引入機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，有效提高了激光加工設(shè)備的精確性、智能性和自動(dòng)化性能，滿足現(xiàn)代化工業(yè)大批量、大規(guī)模生產(chǎn)質(zhì)量要求。

為更好地實(shí)現(xiàn)華南地區(qū)激光加工與機(jī)器視覺(jué)的融合，2021華南先進(jìn)激光及加工應(yīng)用技術(shù)展覽會(huì)將完整覆蓋激光加工、先進(jìn)光源、先進(jìn)激光器等展示范圍。而VisionChina（深圳）則聚焦機(jī)器視覺(jué)核心部件及輔件等特色環(huán)節(jié)，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè)，整合頂層優(yōu)勢(shì)資源，在深圳國(guó)際會(huì)展中心9號(hào)館打造全新激光加工與機(jī)器視覺(jué)跨界合作新平臺(tái)。