视觉感知工业领域应用分析.docx
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1、视觉感知工业领域应用分析一、工业领域应用3D视觉感知在工业领域主要应用于三维扫描、微小形变测量、弯管角度测量分析、工业机器人的定位与导航等方面。三维测量一直是工业领域不可或缺的技术环节,此前相关技术主要由欧美国家的大型工业生产厂商主导,如德国GOM公司。近年来,随着国内企业对高精密3D测量技术的不断积累,国产设备以较高的性价比开始逐步替代进口设备,且不断拓展工业领域新的应用。工业三维扫描设备可实现非接触式的对工业设备、零部件等表面三维数据的细致、精确、快速获取。同时结合全局自动拼接技术,可以实现几十米超大工件的快速高精度测量。广泛适用于各种有三维数据需求的行业,如汽车工业、航空航天工业、数码家
2、电、文保文创及医学等领域。微小形变测量,通过3D视觉感知技术实现对设备、零部件、材料以及微小物体等变形过程中物体表面的三维坐标、位移及应变的测量。可用于科研单位、汽车、等行业材料力学研究、土木工程研究、高速冲击实验、部件变形测量等。3D视觉感知在工业领域的另一应用是弯管测量仪,利用工业级相机从各个角度拍摄弯管的二维图像,通过图像识别、立体视觉、摄影测量、多相机空间标定、三维重建等技术,快速实现弯管三维外形的智能化高效在线测量检测,大幅提高生产制造效率、大幅降低人力和检具成本,最终基于云端数据的分析可以实现数据追溯、智能化的工艺优化。工业机器人应用主要是通过搭载3D视觉传感器以实现距离感知、避障
3、导航、三维地图重建等多项功能,从而更好地完成分拣、搬运、排障等多项服务,大幅减少人工需求。根据IFR的数据,2018年全球工业机器人销量约为42.2万台,预计2022年全球工业机器人销量将稳定增长至58.4万台,2018-2022年复合增长率约为8.46%。二、营销活动与营销环境市场营销环境通过其内容的不断扩大及其自身各因素的不断变化,对企业营销活动产生影响。市场营销环境的内容随着市场经济的发展而不断变化。20世纪初,西方企业仅将销售市场视为营销环境;30年代后,将政府、工会、竞争者等与企业有利害关系者也看作是环境因素;进入60年代,又把自然生态、科学技术、社会文化等作为重要的环境因素;20世
4、纪90年代以来,随着政府对经济干预力度的加强,愈加重视对政治、法律环境的研究。环境因素由内向外的扩展,国外营销学者称之为“环境外界化”。营销环境是企业营销活动的制约因素,营销活动依赖于这些环境才得以正常进行。这表现在:营销管理者虽可控制企业的大部分营销活动,但必须注意环境对营销决策的影响,不得超越环境的限制;营销管理者虽能分析、认识营销环境提供的机会,但无法控制所有有利因素的变化,更无法有效地控制竞争对手;由于营销决策与环境之间的关系复杂多变,营销管理者无法直接把握企业营销决策实施的最终结果。此外,企业营销活动所需的各种资源,需要在环境许可的条件下取得,企业生产与经营的各种产品,也需要获得消费
5、者或用户的认可与接纳。虽然企业营销活动必须与其所处的外部环境相适应,但营销活动绝非只能被动地接受环境的影响,营销管理者应采取积极、主动的态度能动地去适应营销环境。就宏观环境而言,企业可以通过不同的方式增强适应环境的能力,避免来自环境的威胁,有效地把握市场机会。在一定条件下,也可运用自身的资源,积极影响和改变环境因素,创造更有利于企业营销活动的空间。良好的企业营销行为会造就良好的营销环境,从而进一步形成良好的企业营销行为,反之亦然。营销环境与企业的循环互动作用,使营销环境与企业成为一个整体的系统。菲利普科特勒的“大市场营销”理论认为:企业为成功地进入特定的市场,在策略上应协调地使用经济的、心理的
6、、政治的和公共关系的手段,以博得外国的或地方的各有关方面的合作与支持,消除壁垒很高的封闭型或保护型市场存在的障碍,为企业从事营销活动创造一个宽松的外部环境。就微观环境而言,直接影响企业营销能力的各种参与者,事实上都是企业的利益共同体。按市场营销的双赢原则,企业营销活动的成功,应为顾客、供应商和营销中间商带来利益,并造福于社会公众。即使是竞争者,也存在互相学习、互相促进的因素,在竞争中,有时也会采取联合行动,甚至成为合作者。三、市场需求测量(一)不同层次的市场市场作为营销领域的范畴,是指某一产品的实际购买者和潜在购买者的总和,是对该产品有兴趣的顾客群体,也称潜在市场。潜在市场的规模,取决于现实顾
7、客与潜在顾客人数的多少。购买者身份的确认,一般依据三个特性,即兴趣、收入和购买途径。兴趣指购买需求和欲望,是采取购买行为的基础。收入决定支付能力,是采取购买行为的条件。市场规模是兴趣与收入两者的函数。购买途径决定购买者能否买到所需产品。有效市场是指对某种产品感兴趣、有支付能力并能获得该产品的顾客群体。同样的产品,往往因购买者必须具备某一特定条件才能获取,如规定到一定年龄者才能购买汽车。有效市场中具备这种条件的顾客群体,构成该产品的合格的有效市场。企业可将营销努力集中于合格有效市场的某一细分部分,这便成为企业的目标市场。企业及竞争者的营销努力,必能售出一定数量的某种产品,购买该产品的顾客群体,便
8、形成渗透市场。(二)市场需求某一产品的市场总需求,是指在一定的营销努力水平下,一定时期内在特定地区、特定营销环境中,特定顾客群体可能购买的该种产品总量。对需求的概念,可从八个方面考察。(1)产品。首先确定所要测量的产品类别及范围。(2)总量。可用数量和金额的绝对数值来表述,也可用相对数值来表述。(3)购买。指订购量、装运量、收货量、付款数量或消费数量。(4)顾客群。要明确总市场的顾客群、某一层次市场的顾客群、目标市场或某一细分市场的顾客群。(5)地理区域。根据非常明确的地理界线测量一定的地理区域内的需求。企业根据具体情况,合理划分区域,测定各自的市场需求。(6)时期。市场需求测量具有时间性,如
9、年度、5年、10年的市场需求。由于未来环境和营销条件变化的不确定性,预测时间越长,测量的准确性就越差。(7)营销环境。测量市场需求必须确切掌握宏观环境中人口、经济、政治、法律、技术、文化诸因素的变化及其对需求的影响。(8)营销努力。市场需求也受可控制因素的影响。市场需求受产品改良、产品价格、促销和分销方式等的影响,一般表现出某种程度的弹性,不是一个固定的数值。因此,市场需求也称为市场需求函数。随着行业营销费用的增加,刺激消费的力度加大,市场需求一般会随之增大,但报酬率由递增转入递减。当营销费用超过一定水平后,就不能进一步促进需求,市场需求所达到的极限值,称为市场潜量。由于市场环境变化深刻地影响
10、着市场需求的规模、结构和时间等,所以也会深刻地影响着市场潜量。在基本销售量与市场潜量之间,显示了不同类型市场整体需求的营销敏感度。受产业营销支出水平影响明显者为可扩张市场,如保健品市场;受产业营销支出水平影响不大者为非扩张市场,如食盐市场。(三)企业需求企业需求指在市场需求总量中企业所占的份额。在市场竞争中,企业的市场占有率与其营销努力成正比。此外,如果营销费用分配于广告、促销、分销等方面,它们有不同的效率及弹性。(四)企业预测与企业潜量企业预测指企业销售预测,是与企业选定的营销计划和假定的营销环境相对应的销售额,即预期的企业销售水平。这里,销售预测不是为确定营销计划或营销努力水平提供基础,而
11、是由营销计划所决定的,它是既定的营销费用计划产生的结果。与销售预测相关的还有两个概念:一个是销售定额,即公司为产品线、事业部和推销员确定的销售目标,是一种规范和激励销售队伍的管理手段,分配的销售定额之和,一般应略高于销售预测。另一个是销售预算,主要是为当前采购、生产和现金流量做决策。销售预算一般略低于销售预测,以避免过高的风险。企业潜量即企业销售潜量,指公司的营销努力相对于竞争者不断增大时,企业需求所达到的极限。当公司的市场占有率为100%时,企业潜量也就是市场潜量,但这只是一种少见的极端情况。四、3D视觉感知应用发展情况3D视觉感知技术与产品经过多年的发展,目前已在生物识别、AloT,消费电
12、子(中期市场)、工业三维测量、汽车应用(长期市场)等多个领域实现了推广应用,并在国民经济中发挥着越来越重要的作用。1、生物识别领域应用生物识别是一种通过计算机、光学、声学、生物传感器等多个技术领域密切结合,利用人体固有的生理特性,如指纹、人脸、虹膜等和行为特征如笔迹、声音、步态等进行个人身份鉴定的方法。随着对于身份识别和保密需求的日益增加,各类新兴生物识别的技术不断发展,通过3D视觉感知技术实现的生物识别方法逐渐落地于不同的应用场景。(1) 3D刷脸支付3D刷脸支付是继二维码支付后由3D视觉感知技术驱动的新一代支付方式,起源于2018年,支付宝率先发布“蜻蜓”3D刷脸支付终端,2019年,微信
13、的3D刷脸支付终端“青蛙”正式上线,同年,银联系试点的3D刷脸支付终端“蓝鲸”正式发布。相较于银行卡支付和QR码支付,3D刷脸支付更加快捷便利,无需输入密码即可完成支付验证。截至2020年末,在支付宝、微信支付、银联商务、拉卡拉等第三方支付公司的积极推动下,全国已合计完成超过百万台线下支付设备的铺设。从支付方式的演变历程来看,一种新的支付方式能否成功发展取决于是否能够更好满足最终用户支付便捷与安全的根本需求。刷脸支付避免了携带支付中间介质,使用高效、便利,满足了身份核验的唯一性,更好实现支付安全与便捷的统一,能够更好满足最终用户的根本需求,因此成为了线下支付方式的长期发展方向,具备驱动自我发展
14、的底层源动力。随着移动支付和3D视觉感知技术的日渐成熟,预计将会有更多的线下支付场景使用刷脸支付,包括便利店,无人自助场景(如自动售卖机、智能快递柜)以及部分新兴的支付场景(如ATM/自动取款机、医院、学校等),将会进一步带动3D视觉传感行业的快速发展。据2020年5月中国银联发布的2020年中国银行卡产业发展报告,2019年通过银联认证的主要终端生产厂商累计销售传统POS终端1,944.3万台,累计销售智能POS机终端459万台,合计POS机终端出货量超过2,400万台,该数据未包含出货量更大的用于扫码支付的扫码枪和扫码摄像头。刷脸支付基于优异的便利性、安全性将逐步渗透至线下支付的各领域,未
15、来具有较大的市场空间。(2) 3D门锁门禁3D视觉感知技术在生物识别领域的应用还包括家庭、零售、学校、医院、药店、政府、企业、工厂、公共运输(包括不限于地铁、公交、高铁、飞机等)的刷脸门锁、门禁、闸机场景。在刷脸门锁、门禁场景下,搭载3D人脸识别的门锁、门禁避免了接触式的识别过程,相较于传统的密码锁和指纹锁给用户带来了更好的便利性。此外,3D人脸识别技术的特点(如较高的识别精度和稳定性)与门锁门禁的安全性需求天然契合。随着相关技术的不断成熟,智能门锁、门禁的制造成本将逐渐下降,结合我国居民可支配收入上升带来的消费升级,智能门锁、门禁的性价比将进一步提升,引领传统门锁、门禁的智能化转型。根据CO
16、UnterPoint的统计,2018年,我国智能门锁市场出货量达1,630万套,预计2022年,我国智能门锁市场出货量将达4,770万件,2018-2022年复合增长率预计为30.8%o在刷脸闸机场景下,搭载3D视觉传感器的闸机可广泛应用于机场、地铁站、停车场等多个场所,助力公共运输业的数字化转型。2019年4月,国内首条采用3D人脸识别闸机的地铁线路-济南地铁1号线开启商业运营,闸机一分钟可通过30-40名乘客,无需任何介质,大幅提升了用户体验和地铁运营效率。3D人脸识别还将在更多场景为用户提供便利服务。例如在政府、医院、药店等场景,可以快速、准确地对到访者进行身份辨别。在学校等教育类场景,
17、可以为学生提供体测服务,采集完整的人体数据后通过科学分析处理,形成对应的体质数据分析及个体运动方案。2、AIoT领域应用3D视觉感知技术在AIoT领域的应用包括3D空间扫描、服务机器人、AR交互、人体/动物扫描、智能农牧、智慧交通、安防行为识别、体感健身等。在3D空间扫描应用领域,由3D视觉传感器阵列组成的3D房屋扫描设备可快速对房屋内部进行高精度、快速地三维重建,更精准地还原房屋信息,进一步实现模拟实景的3D看房,提高用户的在线看房体验。此外,3D空间扫描可以对空间进行多点、多角度的扫描拍摄,在房屋的初始建设、消防布置、装修等多个阶段提供全方位的室内地图构建,最终生成VR空间三维模型,实现空
18、间内的全景查看。相较于传统的线上看房,VR看房可以帮助终端用户更直观地感受到房间的立体感和空间感,体验优于普通照片看房的真实感。根据贝壳的上市招股书披露,2019年贝壳的VR看房吸引了约4.2亿次线上观看,截至2020年6月30日的前三个月中,每天平均可促成约159,000个VR家庭展示。在服务机器人应用领域,3D视觉传感器可以帮助服务机器人高效完成人脸识别、距离感知、避障、导航等功能,使其更加智能化。目前已实现落地的应用包括扫地机器人、自动配送机器人、引导陪伴机器人等,服务于家庭、餐厅、旅馆、医院等多个线下场景。根据IDC的数据,2017年全球商务用机器人市场规模为213.2亿美元,预计20
19、22年全球市场规模可达538.0亿美元,2017-2022年复合增长率预计为20.3%o在AR领域,3D视觉感知技术可帮助AR设备对周围环境进行三维重建,使得虚拟的立体影像更好的叠加在现实场景中,同时3D视觉感知可以识别人的手势、动作从而实现人与虚拟影像的交互。该功能可广泛应用于零售购物、远程医疗、工业维修、交互设计、教育培训、信息展示、游戏等不同的场景,提供丰富的用户体验。目前该场景的应用尚处于技术研发和产品优化迭代阶段。在直播设备方面,搭载3D视觉传感器的直播一体机通过采集人体及空间的实时3D信息,可以更好的区分前景和背景画面,在无需背景绿布的情况下,实现更精准的抠图、拼图、AR影像叠加等
20、,目前直播一体机已得到行业企业的认可和推广。3D视觉通过对人体动作的捕捉还可用于远程监护、体感健身等。针对老人群体,搭载3D视觉传感器的监护设备可以在家中进行实时监测,基于深度点阵图识别等技术通过仅采集人体的3D信息(无需采集图像信息)来完成对老人的动作、姿态进行识别和预警,在维护用户安全的同时保护其个人隐私。针对健身人群,搭载3D视觉传感器的健身镜能准确捕捉人体动作,让健身爱好者在家就可以通过专业的健身镜跟着健身教练进行各类健身运动。在人体扫描领域,针对儿童及青少年群体,3D视觉感知技术的应用主要包括3D体态仪、智能体测设备等。其中,3D体态仪可以快速采集学生的体型数据,自动进行体态评估,有
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