企业级AR技术与机器视觉的结合

增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和混合现实（MR）设备在企业环境中的应用正在迅速增长，从研发实验室到工厂车间和不同现场，其应用范围十分广泛，包括培训、设计 和产品开发、维护/修理和质量保证等。在2020年，AR / VR解决方案在零售领域和制造领域的应用规模预计将分别达到15亿美元和14亿美元，其中培训领域的商业用例预计将达到26亿美元，工业维护领域的商业用例预计将达到9.14亿美元¹。

AR / MR系统的标志特征在于，它们可以将现实世界的实时图像与数字信息融合在一起。通常，这可以通过将2D投影文本和/或图形叠加到透明表面上，或者通过将3D虚拟图像与环境中的图像整合在一起来完成。AR与MR之间的分界线可能有点模糊，增强现实通常是将信息叠加在用户的背景环境上（例如：一副智能眼镜）。

增强现实技术应用示例，信息由一副智能眼镜显示，而背景环境仍然可以通过透明镜片看到。

相比之下，在混合现实（Mixed Reality，有时也称为Hybrid Reality）技术中，虚拟对象可以映射到物理环境（不只是叠加在背景视图的前面）。这种视觉集成使用户能够“快速、轻松地与这些数字对象进行交互，以增强他们的现实体验或提高某些任务的效率。”²

视觉系统出现在哪里？

有些AR / VR设备已经设计有嵌入式相机。这些相机用于采集用户环境的图像，并将这些图像与数字生成的内容结合在一起，以呈现集成图像。采用这种技术的设备被称为“视频透视式设备”（比如HTC Vive 头戴式VR设备），其中内置的相机用于创建AR体验。³

将数字信息和虚拟表示与现实环境的视图紧密匹配的需求推动了AR / MR设备中相机和计算机视觉功能的整合。事实上，传统机器视觉公司有望看到AR / VR硬件在企业环境中的应用激增，预计到2025年的复合年增长率将达到70％。⁴

举例来说，BAE Systems使用Microsoft Hololens创建交互式MR体验，以增强对制造工人的培训和指导。借助头戴式AR设备中的嵌入式相机，BAE经验丰富的工程师能够记录他们的工作流程，并叠加工作指示，以帮助指导经验不足的工人完成各种任务。通过采用这些指导性的分步工作指示，BAE能够缩短电池芯组装和新工人培训的时间。

同样地，全球工程设计公司Howden能够使用现有的3D模型创建分步工作指示，以在关键任务系统的现场维护和修理方面向客户提供支持，从而减少计划外的停机时间，并改进总体维护策略。

（图片来自PTC）

硬件分辨率和视场的持续改进、通过无线技术增加的移动性以及更佳的AR软件所具备的更广泛可用性将有助于推动企业采用该技术⁵。Dan McCarthy在AIA Vision Online上的一篇专题文章中进一步探讨了企业级AR / VR和机器视觉主题，其中Radiant的首席执行官Doug Kreysar提供了一些观点。

引用文献：

1. Worldwide Augmented and Virtual Reality Spending Guide，来自国际数据公司（International Data Corporation，“IDC”）的市场预测报告，2019年11月27日。
2. Limarc，“Augmented Reality vs. Mixed Reality vs. Virtual Reality”，Hackernoon，2019年8月20日。https://hackernoon.com/augmented-reality-vs-mixed-reality-vs-virtual-reality-ik8730gv（检索日期：2020年1月10日）。
3. Kore, A.，“Fundamentals of display technology for Augmented and Virtual Reality”, Hackernoon, September 16, 2018. https://hackernoon.com/fundamentals-of-display-technologies-for-augmented-and-virtual-reality-c88e4b9b0895（检索日期：2019年12月14日）。
4. Augmented and Virtual Reality Market Outlook – 2025： 按组织规模（大型企业和中小型企业）、应用领域（消费者和企业）和垂直行业（游戏、娱乐与媒体、航空航天与国防、医疗保健、教育、制造、零售及其他）划分的增强现实和虚拟现实市场：2018年至2025年全球机遇分析和行业预测，美国联合市场研究机构（Allied Market Research），2018年12月。
5. Horwitz, J.，“4 enterprise AR trends to watch in 2020” ，Venture Beat，2019年12月27日 （检索日期：2020年1月10日）。