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視覺人工智能（AI）的應(yīng)用場景十分豐富，商業(yè)化價值巨大，全球40%的AI企業(yè)都集中在視覺AI領(lǐng)域。國內(nèi)現(xiàn)在有不少從事視覺AI的企業(yè)，比如商湯科技、曠視科技、虹軟科技、云從科技、依圖科技等，他們基本都是以提供AI算法為主。

目前，全球技術(shù)輸出規(guī)模最大的幾個應(yīng)用場景分別為智能消費、智能制造和智能汽車，以及安防和金融。在這些應(yīng)用場景中已經(jīng)有很多的項目已經(jīng)落地。那這些項目落地過程中遇到了什么問題，主要的瓶頸來自哪里？現(xiàn)在是否都已經(jīng)解決了呢？

在不久前的一個“機器視覺產(chǎn)品與技術(shù)交流會”小型沙龍上，一些從事機器視覺的企業(yè)分享了他們具體項目的落地情況，以及遇到過的問題。

磁瓦片缺陷檢測應(yīng)用案例

錢翔是來自清華大學(xué)深圳研究生院先進制造學(xué)部的一名副教授，主要從事機器視覺的研究，目前他們正在將一些科研成果工程化。

圖1：錢翔副教授在分享至漢裝備的由來。

他們在去年年底開始行動，成立了一家至漢裝備科技有限公司，專門結(jié)合工業(yè)應(yīng)用市場需求將他們研究生院的科研成果工程化。為了避免玻璃蓋板、手機外觀檢測等類紅海競爭市場，他們在工業(yè)場景應(yīng)用中，選擇了一個比較細(xì)分的領(lǐng)域------磁瓦片缺陷檢測設(shè)備。

談到選擇這個細(xì)分領(lǐng)域的原因，錢翔副教授歸結(jié)為三大原因:

一是市場足夠大，因為只要“會轉(zhuǎn)”的機器就需要電機，不論是小孩玩的電動玩具，還是家電、空調(diào)、汽車，甚至是航天飛機都需要電機，而電機需要磁瓦片。一個電機中一般會有兩片磁瓦，有的是4片，甚至更多。據(jù)統(tǒng)計，目前中國磁瓦片的出貨量占全球的70%左右，可以說是一個萬億級的市場，而且還在不斷上升中。

二是磁瓦片檢測領(lǐng)域目前還是空白，將機器視覺應(yīng)用到這個領(lǐng)域的企業(yè)還不多。“做的人少是有原因的，因為對大多數(shù)人來說，這個領(lǐng)域很難，有很多坑。”錢翔表示。比如說，有的磁瓦片是黑色的，有的是亮的，尺寸各式各樣，表面形狀也各不相同，有的有倒角，有的沒有，瓦片弧度也各不相同，沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)。

三是磁瓦片檢測的現(xiàn)狀主要是靠人工檢測，人工檢測會有很多問題，比如由于磁瓦片在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生很多粉塵，檢測人員在工作中必然會吸入過多的粉塵，從而容易造成塵肺??；還有經(jīng)常盯著這些磁瓦片看，是很傷眼睛的，因此，每過一年到一年半左右，就需要換一批工人。還有檢測效率也很低。

從需求區(qū)域來看，目前對磁瓦片檢測需求較高的地區(qū)主要集中在長三角、珠三角、四川和江西這幾個地方。

經(jīng)過半年多時間的實踐，目前錢翔副教授所在的企業(yè)已經(jīng)在廣東和長三角地區(qū)，有3、4臺訂單銷量了。

針對磁瓦片檢測領(lǐng)域，“我們根據(jù)自己已有的技術(shù)，包括光學(xué)、算法，在公司研發(fā)了一套這樣的設(shè)備，可以根據(jù)不同的磁瓦片形狀，定制一條檢測生產(chǎn)線?！卞X翔在分享中表示。

圖2：錢翔副教授分享的磁瓦片缺陷檢測設(shè)備。

他拿給江門的一家磁瓦片廠商定做檢測設(shè)備舉例說，這個客戶需要檢測12個面，“我們用了4個工位來對產(chǎn)品進行翻轉(zhuǎn)拍照，在使用我們的深度學(xué)習(xí)算法來對產(chǎn)品進行尺寸測量?！卞X翔表示。

說到做這個項目的心得時，他感慨，“說起AI可能很激動人心，但與自然場景識別和自然語言處理相比，工業(yè)界留給AI的全是硬骨頭。我們總覺得有一個好的算法，加一堆GPU，CPU，或者NPU就能解決所有問題，但其實不是這樣的，光有AI算法根本不夠，最后可能AI不是最重要的事情，卡脖子的是照明、成像和機電。”

“對視覺AI來說，其實還包括視覺硬件?！卞X翔總結(jié)說，最開始做磁瓦檢測時，想得也很簡單，就是檢測下產(chǎn)品有沒有裂紋、崩缺、欠磨，以及氣孔氣泡等問題而已，拍個照片對比下就好了，但最后發(fā)現(xiàn)拍照都拍不清楚，因為磁瓦片使用不同材料顏色是不一樣的，有的是黑色的，會吸光，有的是亮的，會反射光……這些在研發(fā)設(shè)備的時候必須同時考慮進去，“可以說機器視覺除了算法，對硬件的要求也是很高的，最后我們在硬件選型上花了很長時間?！?/div>

還有機電部分也很重要，如果機械運作過程中抖動厲害的花，就很難獲得清晰的圖像，當(dāng)然這個問題可以從算法方面去解決，也可以從機械方面解決。

對于成像問題，他表示，“開始我們都認(rèn)為簡單，拍下來就可以了。最后發(fā)現(xiàn)拍下來效果總是不盡人意，后來我們只好改進我們的成像系統(tǒng)?！?/div>

連接器缺陷檢測方案

對于錢翔副教授提到的問題，來自阿丘科技的余任沖深有感觸，因為他們是一家以深度學(xué)習(xí)、3D視覺和機器人技術(shù)為核心的企業(yè)，將人工智能用于工業(yè)機器人及自動化領(lǐng)域。目前已經(jīng)推出人工智能工業(yè)視覺算法平臺軟件AIDI和機器人3D視覺分揀系統(tǒng)解決方案等產(chǎn)品，用于工業(yè)復(fù)雜視覺檢測及無序分揀。目前公司分布在北京、蘇州昆山和深圳。其中北京為研發(fā)中心，蘇州昆山和深圳為產(chǎn)品及業(yè)務(wù)中心。

目前工業(yè)應(yīng)用上面臨的問題主要有：不同類別的缺陷樣本數(shù)據(jù)量不均衡、同一類別正負(fù)樣本數(shù)據(jù)量不均衡、缺陷尺寸變化大，以及無法通過簡單的圖像特征區(qū)分缺陷類別。

在余任沖看來，工業(yè)應(yīng)用上面臨的問題，除了這4個，還有數(shù)據(jù)庫不容易獲得， “只有客戶相信你之后，你才能拿到數(shù)據(jù)。拿到數(shù)據(jù)后，還需要現(xiàn)場有經(jīng)驗工程師和QC的配合，我們才知道如何標(biāo)注數(shù)據(jù)，如果標(biāo)注錯了，也會產(chǎn)生干擾?！?/div>

他還提到一個問題，如果檢測設(shè)備精度很高，能檢測出所有問題，客戶會很開心，但是他們卻不會采用這個設(shè)備，因為當(dāng)把所有瑕疵產(chǎn)品都剔除的話，產(chǎn)品不良率必然會升高，這樣就會讓新產(chǎn)品很難出貨。

也就是說，AI產(chǎn)品要工程化落地的話，必須得到客戶的現(xiàn)場配合。因為需要微調(diào)的東西太多了，一個項目的調(diào)試、訓(xùn)練時間其實還蠻長的。他拿機器視覺在連接器USB Type-C 端子檢測的案例舉例說，就這一個項目，大概有30幾個指標(biāo)需要檢測，每個指標(biāo)都需要時間訓(xùn)練。

圖3：阿丘科技在連接器領(lǐng)域的應(yīng)用案例（一）。

圖4：阿丘科技在連接器領(lǐng)域的應(yīng)用案例（二）。

如果得不到客戶現(xiàn)場配合，AI產(chǎn)品很難落地，工程化很難落地，這里面微調(diào)的東西太多了，每天都在現(xiàn)場調(diào)試。我覺得我們這個行業(yè)是一個耗能行業(yè)，因為每天都在調(diào)，在訓(xùn)練，時間點蠻長的。

圖5：傳統(tǒng)視覺廠商檢測方案與AI深度學(xué)習(xí)檢測方案對比。

除了在連接器缺陷檢測方面的應(yīng)用，阿丘科技的AI算法和產(chǎn)品也有在筆記本電腦外殼外觀缺陷檢測、金屬加工件外觀缺陷檢測、刀片刀具缺陷檢測等工業(yè)領(lǐng)域，以及草莓干級別分類等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中有應(yīng)用。

部分智能物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)解決方案

北京曠視科技有限公司成立于 2011 年，是一家以人工智能技術(shù)為核心的行業(yè)物聯(lián)解決方案提供商，為行業(yè)用戶提供人工智能算法和解決方案，構(gòu)建智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。曠視科技產(chǎn)品主要包括人臉識別技術(shù)，圖像識別技術(shù)，智能視頻云產(chǎn)品，智能傳感器產(chǎn)品等，產(chǎn)品主要應(yīng)用于金融、手機、安防、物流、零售等領(lǐng)域。

其華南區(qū)高級技術(shù)專家吳秋雨分享了一些曠視科技的智能物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)解決方案包括社區(qū)地產(chǎn)通行管理方案、新零售、教育、以及物流等物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

圖6：曠視科技的社區(qū)地產(chǎn)通行管理解決方案。

吳秋雨指出，在社區(qū)地產(chǎn)通行管理方面，最重要的是要把好三道門、管好四類人。

圖7：吳秋雨在介紹曠視科技在新零售行業(yè)的解決方案。

他承認(rèn)目前新零售進展不太順利，但曠視科技還是做了不少工作，其新零售解決方案的主要目標(biāo)是打通人、貨、場數(shù)據(jù)通路，助力門店智能升級。其技術(shù)主要有人臉支付、客戶畫像和軌跡分析等。

人，指的就是智能理解會員，實現(xiàn)千人千面體驗，以及打通收銀支付，提升結(jié)賬效率；貨，指的是供應(yīng)鏈智能選品，提升單店庫存轉(zhuǎn)化，以及倉儲服務(wù)自動化，節(jié)省倉儲人力時間；而場則是指，門店數(shù)據(jù)全面捕捉，提供實時數(shù)據(jù)反饋，以及店務(wù)運營一體化，即時反饋，實時管理。

他特別指出，教育是曠視科技今年的重點項目。而且從去年開始，他們就已經(jīng)開始打磨教育領(lǐng)域的產(chǎn)品了。

吳秋雨拿教室內(nèi)的考勤系統(tǒng)舉例說，曠視科技的室內(nèi)考勤系統(tǒng)是無感的，只需要在教室中間安裝一個帶云臺和變焦的攝像頭，就可以無死角地掃描課堂內(nèi)的學(xué)生，而且還有活體識別和行為分析功能。

在學(xué)生上完課之后，所有考勤信息就會輸出到主機。老實說，這個行為分析是有點“變態(tài)”的，可以分析人的七種行為和七種表情，比如站立，舉手、玩手機、眼睛注視的地方等等都可以統(tǒng)計出來。所有這些行為分析，都可以通過一個攝像頭來實現(xiàn)。

雖然筆者已經(jīng)畢業(yè)了，但想想這樣的考勤系統(tǒng)，都嚇出了一聲冷汗，技術(shù)雖然不錯，但還是希望不要把這樣的技術(shù)應(yīng)用到教室中去。

圖8：曠視科技的教育解決方案。

曠視科技不僅做高校解決方案，也做普校的教育解決方案，比如宿舍管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的宿舍管理系統(tǒng)，可能也就是個閘機，現(xiàn)在，已經(jīng)可以在閘機上加人臉識別系統(tǒng)了。據(jù)吳秋雨透露，這樣的宿舍管理系統(tǒng)已經(jīng)開始在與深圳大學(xué)和南方科技大學(xué)合作部署了。

還有物流制造解決方案，曠視科技開發(fā)了一個機器人網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)------曠視河圖。曠視科技與菜鳥在天津建造了一個有500臺機器人的智能倉，據(jù)說在去年雙十一期間，幫助菜鳥提升了50%的效率。

圖9：曠視科技的物流制造解決方案。

不過到目前為止，河圖還沒有到完全商用的程度，只是在跟大型企業(yè)做戰(zhàn)略性合作實踐。完成的功能也還限于貨物自動分類、貨物轉(zhuǎn)發(fā)和運輸?shù)取?/div>

3D視覺人工智能解決方案

AI 3D傳感技術(shù)方案提供商奧比中光也分享了他們在視覺人工智能方面的一些應(yīng)用案例，比較有意思的幾個解決方案。

奧比中光副總經(jīng)理彭勛祿認(rèn)為奧比中光不算一家AI公司，而是一家為AI公司賦能的公司。其關(guān)鍵的技術(shù)是3D傳感技術(shù)。

圖10：奧比中光的關(guān)鍵技術(shù)。

他介紹了奧比中光在交通領(lǐng)域的解決方案，包括地鐵刷臉閘機和車內(nèi)監(jiān)測等。據(jù)彭勛祿透露，目前地鐵刷臉閘機已經(jīng)在濟南地鐵有部署了，廣州地鐵也即將部署，明年深圳地鐵也可能會部署。

車內(nèi)監(jiān)測主要有駕駛員狀態(tài)檢測、車內(nèi)危險行為監(jiān)測和公交車客流分析。目前奧比中光正在給寶安區(qū)的2000輛公交車裝上3D攝像頭，來統(tǒng)計公交車的客流量。

圖11：奧比中光的智能交通解決方案。

圖12：奧比中光的刷臉支付解決方案。

現(xiàn)在很多自助售貨機、一些奶茶店、零售店等都可以刷臉支付了。其刷臉支付系統(tǒng)的前端攝像頭大都是奧比中光的。彭勛祿透露說，去年螞蟻金服投資了奧比中光2億美元，這2億美元其實不是財務(wù)投資，而是戰(zhàn)略投資。螞蟻金服與奧比中光聯(lián)合成立了一家叫螞里奧的公司，專門服務(wù)阿里生態(tài)，其核心業(yè)務(wù)就是支付寶刷臉支付設(shè)備。

在與阿里合作的同時，奧比中光也在與銀聯(lián)合作，開拓銀聯(lián)的刷臉支付業(yè)務(wù)。

圖13：奧比中光智能機器人解決方案。

智能機器人，這是奧比中光最早期的一個業(yè)務(wù)。據(jù)彭勛祿介紹，智能機器人里80%~90%的企業(yè)都用過奧比中光的3D攝像頭，主要做避障和室內(nèi)導(dǎo)航?！按蠹矣脪叩貦C器人可能有這樣一個感受，如果地上有鞋子，線纜，或者低于掃地機器人的障礙物時，掃地機器人實際上是識別不出來的，會直接撞上去。但我們現(xiàn)在的前置3D攝像頭，可以識別到一些非常小的物品，比如線纜，動物糞便等?！?/div>

他表示，未來在掃地機器人方面，會有一套完整的解決方案，可以解決掃地機器人全屋清掃問題，而不需要人干預(yù)。

圖14：奧比中光3D人體測量解決方案。

在3D人體測量方面，奧比中光為服裝品牌做了一個3D試衣間，可以幫助客戶自助下單，無需到門店就能實現(xiàn)服裝定制。他承認(rèn)，目前這個設(shè)備只支持襯衣和西裝這類產(chǎn)品。

彭勛祿表示，在深圳CoCo Park有一個體驗店，那里的3D試衣間內(nèi)有16個攝像頭，客戶只需要在里面站2秒鐘，就可以測量28想數(shù)據(jù)，并生成一個完整的體型報告，服裝品牌商可以根據(jù)這個報告幫客戶定制服裝。

圖15：奧比中光與國外客戶合作的智慧畜牧解決方案。

還有一個比較有意思的應(yīng)用案例是智慧畜牧。奧比中光不僅做人臉識別，還做豬臉識別，給豬建立電子檔案。

彭勛祿笑稱，“不做不知道，在我們跟做畜牧的廠商聊了之后，發(fā)現(xiàn)這個市場太大了，中國一年要吃掉7億頭豬?！?/div>

而智慧畜牧講究的是精細(xì)化養(yǎng)殖，也就是說豬每天吃多少飼料，喝多少水，長多少肉……都需要全程監(jiān)控。從豬出生開始，到出欄，都需要有電子檔案，而流入商場，到餐桌上，也需要可以溯源。

要實現(xiàn)這些流程，就需要有相應(yīng)的設(shè)備來進行監(jiān)控，奧比中光曾與一國外客戶合作了一個智慧畜牧解決方案，可以監(jiān)控豬每天的生長情況，還可以做豬的體重檢測。就連豬有沒有趴窩，每天走了多少步都有詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

總結(jié)

這么多有趣的AI應(yīng)用落地項目中，我們可以看到，AI已經(jīng)開始越來越多地應(yīng)用在了我們的生活中，有的讓我們的生活變得便捷，比如刷臉支付；有的讓我們感到安全，比如智能交通、智能安防；也有的讓我們感到一絲涼意，比如教室考勤系統(tǒng)……

但不管我們愿意還是不愿意，AI時代正在向我們走來……

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