機器視覺的概念內涵與系統特性
機器視覺的本質是為機器植入“眼睛”和“大腦”。為機器植入眼睛,代表著機器視覺利用環境和物體對光的反射來獲取及感知信息;為機器植入大腦,意味著機器視覺需要對信息進行智能處理與分析,并應用分析得到的結果來執行相應的活動。
機器視覺行業的上游包括相機、鏡頭、光源等硬件及算法軟件。相機是包含完整的機器視覺組成功能模塊(光源可自帶或借用外部光源),能獨立完成機器視覺信息處理的全流程,為系統輸出有效信息;鏡頭是機器視覺圖像采集部分重要的成像部件,其作用是把被攝物體成像于攝像機內的感光元件上;光源對于機器視覺中的圖像采集部分具有重要影響,為場景提供合適的照明,突出目標的圖像特征并與背景圖像分離;機器視覺算法與軟件緊密結合,軟件平臺是實現機器視覺算法的載體,使機器視覺在處理數據量和實時檢測效率性能上不斷地突破,匹配工業智能發展的需求。
機器視覺行業的算法庫由OpenCV等開源視覺算法庫,和Vision Pro(美國康耐視公司)、Halcon(德國MVTec公司)、VisionWare(凌云光)等第三方商業付費算法庫組成。因算法庫開發周期長、投入大,業內公司通?;陂_源算法庫開發自身應用算法,或自主開發與第三方集成并舉,較少公司完全自主開發底層算法。為提高效率與降低成本,集成第三方成熟工具包作為輔助開發手段是比較常見的方式。
機器視覺行業的中游為視覺系統與智能裝備。視覺系統包含獨立完整的成像單元(光源、鏡頭、相機)和相應的算法軟件,集圖像采集、處理與通信功能于一身,可以靈活的進行配置和控制,適應各種復雜的應用,具有多功能、模塊化、高可靠性等特點。智能裝備以機器視覺的感知能力和分析決策能力為核心,在視覺系統的基礎上加入了自動化和智能化的功能,將設計、生產、檢測過程集成閉環,可實現多種功能。
機器視覺行業的下游為各行業集成應用和服務。下游應用行業的發展決定了機器視覺裝備及服務的市場需求量,目前下游應用領域以電子制造為主,其次為汽車、醫藥、印刷包裝等領域。下游產業豐富多樣,集成服務更加有的放矢,面向應用市場才 能更加蓬勃。
全球機器視覺市場情況
機器視覺市場包括視覺器件、可配置視覺系統和智能視覺裝備三個細分市場。根據某調研機構統計,2015年至2020年,全球機器視覺器件市場以13.83%的復合增長率增長,市場規模至2020年達到107億美元;2021年至2025年,全球機器視覺器件市場規模將以6.56%的復合增長率增長,至2025年市場規模將達147億美元??膳渲靡曈X系統與智能視覺裝備具備較強的行業屬性,歸屬于各下游應用行業的裝備市場,以機器視覺技術賦能于制造裝備的智能化,因此暫時沒有單獨的市場規模數據。
資料來源:某調研機構
機器視覺以視覺器件、可配置視覺系統和智能視覺裝備等形態服務各產業應用,已經被廣泛應用于新型顯示、消費電子、印刷包裝、新能源等眾多行業,成為這些行業必不可少的數字化和智能化變革的支撐。
中國機器視覺市場情況
中國市場已成為全球機器視覺市場規模增長最快的市場之一。根據中國機器視覺產業聯盟的統計,中國機器視覺行業的銷售額從2018年的101.80億元增長至2020年的144.20億元,復合增長率達19.02%。得益于宏觀經濟回暖、新基建投資增加、數據中心建設加速、制造業自動化推進等因素,預計2020年至2023年,中國機器視覺行業的銷售額將以27.15%的復合增長率增長,至2023年銷售額將達296.00億元。
從下游應用行業角度考慮,根據中國機器視覺產業聯盟統計,機器視覺已經在電子/電氣、半導體、汽車、印刷包裝、食品加工等領域得到廣泛應用。其中,電子/電氣行業是目前中國機器視覺行業最大的下游應用領域,2020年其銷售額占比為52.90%。
資料來源:中國機器視覺產業聯盟
中國機器視覺市場部分主流企業介紹:
凌云光成立于2002年,聚焦機器視覺業務,已開發出一系列可配置視覺系統和智能視覺設備產品,并自主研發了工業相機、光源等核心器件,在多行業得到廣泛應用,服務于蘋果、富士康、京東方等多家知名企業。2021年實現營業收入24.36億元,歸母凈利潤為1.72億元。2022年7月6日,凌云光(股票代碼:688400)在上交所A股科創板正式上市。
天準科技成立于2005年,總部位于中國蘇州,致力于以領先技術推動工業數字化智能化發展,主要產品包括視覺測量裝備、視覺檢測裝備、視覺制程裝備和智能網聯方案等。2019年7月22日,天準科技在科創板正式掛牌上市(股票代碼:688003)。2021年實現營業收入12.65億元,歸屬于上市公司股東的凈利潤為1.34億元。
大恒圖像成立于1991年,專注于機器視覺部件及視覺系統研發、生產和營銷,是A股上市公司大恒科技(股票代碼:600288)旗下核心資產。大恒科技產業之一的機器視覺組團(包括中國大恒圖像分公司,大恒圖像、深圳恒志、 上海昊邦、蘇州圖銳智能科技、蘇州恒視智能科技等子公司,大恒圖像子公司下屬青島恒紡、河北天昱恒等子公司及合資公司濰坊天恒)2021年度實現營業收入10.80億元。
奧普特(OPT)成立于2006年,定位于自動化核心零部件供應商,現已成為國內機器視覺應用技術領先者,產品包括視覺系統、光源、工業相機、鏡頭、3D激光傳感器、工業讀碼器等。2020年在上交所科創板上市(股票代碼:688686)。2021年實現營業收入8.75億元,歸屬于上市公司股東的凈利潤為3.03億元。
寶視納視覺技術(北京)有限公司成立于2018年,是 Basler集團旗下子公司。Basler創始于德國,是一家跨國的高品質工業相機和計算機視覺解決方案提供商,在歐洲、亞太、中國和北美均設有分支機構,包括生產制造工廠(位于德國和新加坡)、銷售公司及聯絡處。