视觉技术

图像处理是自动化，机器人技术和智能工厂中的关键技术之一。借助基于图像的人工智能，视觉系统可以对环境和物体进行准确的分析。3D技术通过易于集成的构建块进行开发，并实时产生新的感知水平。智能算法可以做出有效的决策。凭借创新的应用程序和商业模式，机器正从重复的服务提供商转变为智能的合作伙伴。

3D成像和人工智能（AI）作为单独的构建基块不再是全新的，因为结合了这两种技术，图像处理已经达到了新的水平。其原因主要在于图像处理的技术发展和数字化，这在近几年产生了巨大的市场需求，并使视觉系统有可能跃入大众市场。感知计算通过3D感知产生了新的感知水平，而AI可以进行准确，实时的分析，而不会产生2D失真以及假设和模拟的延迟。机器配备了人类感官。视觉3D传感器使他们能够看见，而AI使他们能够理解，从而使机器和设备都可以与其环境和认知学习进行交互。

在工业自动化中，具有集成视觉技术的机器和设备也可以不受接触地进行控制。跟踪眼睛，面部和动作是智和新颖消费品，安全应用程序和工业解决方案的基础。例如，可以通过手指触摸来控制智能家居，咖啡机可以检测谁站在前面，并自动准备自己喜欢的咖啡，如果驾驶员入睡，汽车就会减速。在工业中，精确检测物体以及精确检测位置和距离发挥了作用。3D感测为机器人提供了机械技能，使其可以像人类一样抓住并避免在运动过程中与其周围环境发生碰撞。无人机在障碍物周围飞行。通过联网多个机器人或3D感应设备，机器人已经在工业中使用了数十年。对它们进行编程以检测2D障碍物并使用标记在房间中导航，因此是可靠的辅助工具。另一方面，3D感应和AI算法使工业机器人成为真正的合作伙伴和体贴的同事。3D技术可使机器人快速运行，从而使它们能够实时识别出未知物体。位置和距离测量不再基于旧数据，CAD模型或模糊的假设-机器人现在可以高精度识别并立即采取行动。例如，可以实施随机拣选应用程序，并且在质量保证方面，3D摄像机的速度和准确性也要高得多，并且在施工过程中也不会复杂。特别是在人和机器都共享工作空间的地方，3D提供的速度和精度可提高安全性，例如，会使防护围栏过时。现在，人与机器都可以在最真实的意义上携手共进。

自学习算法允许在各种设备和机器之间建立网络，因此它们可以相互独立协调。此选项在物流行业中特别重要，因为它发生了许多意外和不可预测的事件，但它也允许批量生产。最大的优点是3D成像无需进行培训，3D技术看起来像是人，可以结合学习与AI。3D技术可实现机器人与人类之间的轻松交互和协作。目前，小型物流机器人正在蓬勃发展。智能且相互关联的R2D2机器人可以驱动仓库，举起和移动箱子，抓取物体并将其运送给工人，当然还要清理这些箱子和物体。根据机器人摄像机的3D数据进行精确的对象，位置和距离检测，数字服务提供商可以使用SLAM制图在几秒钟内记录其环境并独立导航。它们既可以检测固定障碍物也可以检测移动障碍物，即使在新的未知情况下也可以避免碰撞。几个联网的机器人相互通信并协调其动作，从而独立地确保仓库中的流程平稳并为工人和流程提供最佳支持。这些小型的全方位机器人极大地提高了物流链的效率。将来，也可以考虑使用小型或大型助手，例如数字升降机和旅馆的客房服务或超市的存货服务。

关于数字监控房屋和自备冰箱的讨论已经很多。3D技术和智能算法为所谓的“智能家居”开辟了许多新的应用可能性，尤其是对于家庭安全和监控而言，这极大地受益。无人机等已经成为现实，一旦在花园中检测到可疑活动，它就会将实时图像传输到房主的手机上，而这并不是一只流浪猫。当前，智能吸尘器和割草机的智能3D技术已在日常生活中获得了最明显的实用性。同样，在2D成像方面做得很好，但是3D有所不同。通过3D识别，由于AI可以对事物进行分类和分类，因此对象不仅仅被其轮廓捕获。通过3D导航和环境的智能映射，现在可以进行结构化清洁。可以在视觉上识别并绕过家具，地毯和树木，而不是在碰撞过程中使用触觉传感器。智能割草机可以检测到草坪边缘的末端，然后停在该处，并意识到草丛中的小桩是刺猬，必须躲避。

下一代视觉技术不仅可以带来技术优势，还可以带来新的商业模式。毫无疑问，无人机为集成了AI的3D技术提供了很高的实际使用潜力。智能无人机监控着农业的增长，高光谱无人机可以在收获过程中将岩石与马铃薯区分开。如果没有3D无人机实时提供比以往任何时候都更好，更准确的数据，则无法在无法访问的地形中测量工业现场。得益于小型化，现代3D技术是如此轻巧，处理处理器如此之小，以至于即使对于超轻型无人机也不再是限制。

例如，一家电力公司使用智能无人机来监视其电力塔。如今，没有任何技术人员默认可以攀登到危险的高位。而是，技术人员可以从下面控制无人机，无人机可以传输图像并独立评估数据。它会自动测量并保持正确的距离，并将可能的异常通知技术人员。无人机与技术员直接沟通，在本地进行转向，技术员只需在目眩的高度进行目视检查，以防偏差。

此外还可以用在基于空中监视对公司的货物流和物流进行优化。无人机数据可以从鸟瞰角度准确查看并虚拟模拟所有货物路线，卡车运输和运输活动以及公司的流程。这样，可以识别出例如运送卡车过早到达坡道，从而导致供应链中的堵塞。借助无人机的知识，可以使内部物流变得高效。

除了工业和商业应用之外，还存在纯粹的人道主义应用，例如智能3D眼镜，用于支持日常生活中视障人士。眼镜配有最新的立体相机，其中的智能算法将视觉信号转换为触觉和听觉信息。视障人士在商店里可以阅读街道名称，电车路线或标志，因为音频信息基于对形式，对象和字体的识别。位置和距离是在装有振动电机的皮带上作为触觉反馈提供的。根据障碍物的位置，它会在手臂上的其他位置振动。视障用户将学习一种感知，使他能够充分了解自己的周围环境并定向自己。

下一阶段的图像处理已经开始。结合使用3D技术和人工智能的应用程序早已进入日常的工业和社会生活。在不久的将来，这些应用以及人类今天仍然无法想象的那些应用将描述一种新的常态。大约150年前灯泡发生的事情也可能适用于图像处理和人工智能的潜力-在某些时候，工业界和人类将无法再想象没有它的情况。