目前，以“AI+人類(lèi)感知”融合為代表的新興技術(shù)開(kāi)始逐漸滲透至工業(yè)制造各環(huán)節(jié)，機(jī)器視覺(jué)作為AI+制造業(yè)的種業(yè)落地技術(shù)已經(jīng)介入制造業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的跟蹤、產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)等。

ChatGPT-4為超級(jí)人工智能描繪雛形，有望開(kāi)啟新一輪生產(chǎn)力加速周期，制造業(yè)作為我國(guó)產(chǎn)業(yè)核心也將受益于AI的深度融合。#人工智能#

與人眼相比，機(jī)器視覺(jué)在效率、精度、環(huán)境要求、安全性等各因素上都有明顯的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)高工機(jī)器人研究所數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模170.65億元（該數(shù)據(jù)未包含自動(dòng)化集成設(shè)備規(guī)模），同比增長(zhǎng)23.51%，預(yù)計(jì)到2027年我國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)560億元，2023-2027年CAGR預(yù)計(jì)為27.2%，行業(yè)空間廣闊。#機(jī)器視覺(jué)#

資料來(lái)源：高工機(jī)器人研究所

關(guān)注樂(lè)晴智庫(kù)，洞悉產(chǎn)業(yè)格局！

機(jī)器視覺(jué)行業(yè)概覽

機(jī)器視覺(jué)指的是通過(guò)計(jì)算機(jī)、圖像傳感器及其他相關(guān)設(shè)備模擬人類(lèi)視覺(jué)功能的技術(shù)，以賦予機(jī)器“看”和“認(rèn)知”的能力，是由人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理和模式識(shí)別等諸多領(lǐng)域合作完成的。

資料來(lái)源：奧普特

機(jī)器視覺(jué)設(shè)備由兩部分構(gòu)成，一是視覺(jué)控制硬件，即“視”的部分，負(fù)責(zé)成像功能，包括光源、鏡頭、工業(yè)相機(jī)、圖像采集卡；二是視覺(jué)處理軟件，即“覺(jué)”的部分，負(fù)責(zé)對(duì)成像結(jié)果進(jìn)行處理分析、輸出分析結(jié)果至智能設(shè)備的其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

資料來(lái)源：矩子科技

其利用圖像傳感器搭配多角度光源以獲取檢測(cè)對(duì)象的圖像，并通過(guò)計(jì)算機(jī)從圖像中提取信息進(jìn)行分析和處理，最終實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景下的識(shí)別、測(cè)量、定位和檢測(cè)四大功能。

與人眼相比，機(jī)器視覺(jué)設(shè)備具有精確性強(qiáng)、速度快、適應(yīng)性強(qiáng)、客觀性高、重復(fù)性強(qiáng)、檢測(cè)效果穩(wěn)定可靠、效率高、方便信息集成等特點(diǎn)，是工業(yè)制造數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展方向，可以幫助終端使用者實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品增質(zhì)、降低成本以及生產(chǎn)數(shù)字化。

在降低成本方面，機(jī)器視覺(jué)采集和處理圖像的時(shí)間在微秒級(jí)別，可顯著提升效率；此外單臺(tái)視覺(jué)系統(tǒng)可代替多人工作，并可7×24小時(shí)不間斷工作。

在生產(chǎn)數(shù)字化方面，機(jī)器視覺(jué)作為“圖像”這一重要數(shù)據(jù)的采集和分析接口，是未來(lái)實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)和工業(yè)互聯(lián)的必備途徑。

機(jī)器視覺(jué)當(dāng)前比較流行的開(kāi)發(fā)模式是“軟件平臺(tái)+視覺(jué)開(kāi)發(fā)包”，開(kāi)發(fā)包是基于軟件平臺(tái)對(duì)各種常用圖像處理算法進(jìn)行封裝，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像分割、提取、識(shí)別和判斷等功能，進(jìn)一步安裝在上位記或內(nèi)嵌至工業(yè)模板中，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能，常見(jiàn)的軟件包可分為通用工具M(jìn)ATLAB、OpenCV等和機(jī)器視覺(jué)專用工具VisionPro，Halcon等。

機(jī)器視覺(jué)算法類(lèi)型：

資料來(lái)源：天準(zhǔn)科技

機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈

機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋多個(gè)環(huán)節(jié)。

行行查 | 行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫(kù) 資料顯示，機(jī)器視覺(jué)上游包括半導(dǎo)體、光學(xué)材料、電子元件等原材料和零部件。

中游包括光源、光源控制器、鏡頭、相機(jī)、視覺(jué)控制器、圖像采集卡等硬件和圖像處理軟件。

軟件服務(wù)商可劃分為底層算法開(kāi)發(fā)商和二次應(yīng)用開(kāi)發(fā)兩大類(lèi)，軟件的核心壁壘體現(xiàn)在底層算法。

下游包括3C電子、新能源、半導(dǎo)體、印刷、食品飲料等眾多行業(yè)。

機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈：

資料來(lái)源：中國(guó)視覺(jué)機(jī)器產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)格局

由于涉及到跨多個(gè)學(xué)科和技術(shù)的交叉應(yīng)用，機(jī)器視覺(jué)具備較高的行業(yè)門(mén)檻，屬于典型的技術(shù)密集型行業(yè)。

早年由于歐美等國(guó)率先開(kāi)展工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型，以康耐視、基恩士和歐姆龍等為代表的國(guó)外企業(yè)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)較為顯著，在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累和良好的客戶口碑。

而同期早年國(guó)內(nèi)本土機(jī)器視覺(jué)企業(yè)主要是開(kāi)展產(chǎn)品代銷(xiāo)以及系統(tǒng)集成等業(yè)務(wù)，技術(shù)門(mén)檻低利潤(rùn)微薄，且企業(yè)普遍規(guī)模較小只能從事低端產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)；較高利潤(rùn)水平的中高端市場(chǎng)，仍然由掌握核心技術(shù)、具有深厚背景的國(guó)外廠商壟斷。

國(guó)外廠商具有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)、研發(fā)和制造能力，最早國(guó)內(nèi)廠商主要代理國(guó)外廠商的機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品。

隨著技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的積累，部分國(guó)產(chǎn)廠商開(kāi)始推出自主品牌的產(chǎn)品，且國(guó)內(nèi)廠商能夠提供本地化的定制化服務(wù)，供貨周期較為靈活，市場(chǎng)份額逐年增長(zhǎng)。

國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)近年來(lái)加速國(guó)產(chǎn)替代。

根據(jù)GGII數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前光源、鏡頭及相機(jī)領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化率均已突破70%，其中光源及光源控制器上，“中國(guó)制造”已經(jīng)逐步開(kāi)始從中低端進(jìn)軍高端市場(chǎng)。

光源及光源控制器

光源及光源控制器二者搭配使用，光源控制器為光源供電，控制光源的照明狀態(tài)（亮/滅）、亮度、頻閃等。

根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，2021年中低端市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)90%，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已經(jīng)涌現(xiàn)出奧普特、緯朗光電等優(yōu)質(zhì)本土企業(yè)，其中奧普特在中國(guó)市場(chǎng)市占率位居第一；但在國(guó)際市場(chǎng)以及國(guó)內(nèi)高端產(chǎn)品上，仍由CCS、Moritex以及美國(guó)AI等外企主導(dǎo)。

鏡頭

鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體，是機(jī)器視覺(jué)采集和傳遞被攝物體信息過(guò)程的起點(diǎn)，所使用的的鏡頭為工業(yè)級(jí)鏡頭，需要更小的光學(xué)畸變、足夠高的光學(xué)分辨率、豐富的光譜響應(yīng)選擇等，以滿足不同場(chǎng)合視覺(jué)系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

在國(guó)際市場(chǎng)以及高端產(chǎn)品上，仍由CBC、KOWA與Moritex為代表的日本企業(yè)和施耐德等德國(guó)企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢(shì)；而在國(guó)內(nèi)中低端市場(chǎng)，奧普特、福光股份和普密斯等正在加速推進(jìn)國(guó)產(chǎn)化，根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，2021年機(jī)器視覺(jué)硬件中的中低端市場(chǎng)鏡頭國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)接近80%。

相機(jī)

相機(jī)是時(shí)期視覺(jué)中的圖像采集單元，相當(dāng)于人眼的視網(wǎng)膜，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。通過(guò)鏡頭的光學(xué)聚集于像平面、生成圖像，采集圖像后輸出模擬或數(shù)字信號(hào)，這些信號(hào)在視覺(jué)控制系統(tǒng)中重建為灰度或彩色矩陣圖像。工業(yè)相機(jī)對(duì)于拍攝速度、圖像穩(wěn)定性、傳輸能力和抗干擾能力有較高要求。

根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2021年康耐視和基恩士?jī)纱髾C(jī)器視覺(jué)一線巨頭分別占據(jù)全球45%、26%的份額。

目前國(guó)內(nèi)的代表廠商為奧普特和海康威視旗下的?？禉C(jī)器人，主要以性價(jià)比占據(jù)市場(chǎng)，根據(jù)GGII數(shù)據(jù)2021年中低端市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)70%。國(guó)內(nèi)企業(yè)正在積極推進(jìn)硬件產(chǎn)品向高端市場(chǎng)進(jìn)軍，國(guó)產(chǎn)替代有望加速實(shí)現(xiàn)。

視覺(jué)控制器系統(tǒng)

圖像處理軟件與視覺(jué)控制器系統(tǒng)對(duì)通過(guò)光源、鏡頭、相機(jī)獲得的圖像進(jìn)行分析處理，并根據(jù)處理結(jié)果和一定的判決條件實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)功能目標(biāo)的軟件和硬件設(shè)備的總稱，相當(dāng)于人腦的視覺(jué)皮層和大腦的其他部分。其核心是視覺(jué)處理分析軟件，可以附著于獨(dú)立的視覺(jué)控制器或者工控機(jī)，成為成為基于PC的視覺(jué)控制系統(tǒng)，也可以集成于相機(jī)之中，從而將相機(jī)進(jìn)一步擴(kuò)展為智能相機(jī)。

在機(jī)器視覺(jué)軟件層面上，由康耐視、基恩士為代表的外企長(zhǎng)期壟斷，通過(guò)深耕底層算法已經(jīng)形成較高技術(shù)壁壘。

目前本土廠商中僅有奧普特、凌云光等少數(shù)企業(yè)擁有自研算法庫(kù)；但奧普特、凌云光以及天準(zhǔn)科技、矩子科技等公司均在近年持續(xù)加大軟件領(lǐng)域研發(fā)投入，軟件國(guó)產(chǎn)化未來(lái)可期。

圖：一張圖看懂機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)上游包括視覺(jué)軟件、各類(lèi)傳感器，以及光源、鏡頭等其他與傳感器相關(guān)的零部件供應(yīng)商