工業(yè)面掃描相機(jī)市場(chǎng)分析

工業(yè)面掃描相機(jī)市場(chǎng)分析

全球機(jī)器視覺行業(yè)市場(chǎng)概況機(jī)器視覺的本質(zhì)是為機(jī)器植入眼睛和大腦。為機(jī)器植入眼睛，代表著機(jī)器視覺利用環(huán)境和物體對(duì)光的反射來(lái)獲取及感知信息；為機(jī)器植入大腦，意味著機(jī)器視覺需要對(duì)信息進(jìn)行智能處理與分析，并應(yīng)用分析得到的結(jié)果來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的活動(dòng)。機(jī)器視覺行業(yè)的上游包括相機(jī)、鏡頭、光源等硬件及算法軟件。相機(jī)是包含完整的機(jī)器視覺組成功能模塊（光源可自帶或借用外部光源），能獨(dú)立完成機(jī)器視覺信息處理的全流程，為系統(tǒng)輸出有效信息；鏡頭是機(jī)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(jī)內(nèi)的感光元件上；光源對(duì)于機(jī)器視覺中的圖像采集部分具有重要影響，為場(chǎng)景提供合適的照明，突出目標(biāo)的圖像特征并與背景圖像分離；機(jī)器視覺算法與軟件緊密結(jié)合，軟件平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺算法的載體，使機(jī)器視覺在處理數(shù)據(jù)量和實(shí)時(shí)檢測(cè)效率性能上不斷地突破，匹配工業(yè)智能發(fā)展的需求。機(jī)器視覺行業(yè)的下游為各行業(yè)集成應(yīng)用和服務(wù)。下游應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展決定了機(jī)器視覺裝備及服務(wù)的市場(chǎng)需求量，目前下游應(yīng)用領(lǐng)域以電子制造為主，其次為汽車、醫(yī)藥、印刷包裝等領(lǐng)域。機(jī)器視覺市場(chǎng)包括視覺器件、可配置視覺系統(tǒng)和智能視覺裝備三個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。根據(jù)MarketsandMarkets統(tǒng)計(jì)，2015年至2020年，全球機(jī)器視覺器件市場(chǎng)以13．83%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模至2020年達(dá)到107億美元；2021年至2025年，全球機(jī)器視覺器件市場(chǎng)規(guī)模將以6．56%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，至2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)147億美元。可配置視覺系統(tǒng)與智能視覺裝備具備較強(qiáng)的行業(yè)屬性，歸屬于各下游應(yīng)用行業(yè)的裝備市場(chǎng)，以機(jī)器視覺技術(shù)賦能于制造裝備的智能化，因此暫時(shí)沒有單獨(dú)的市場(chǎng)規(guī)模數(shù)據(jù)。機(jī)器視覺以視覺器件、可配置視覺系統(tǒng)和智能視覺裝備等形態(tài)服務(wù)各產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于新型顯示、消費(fèi)電子、印刷包裝、新能源等眾多行業(yè)，成為這些行業(yè)必不可少的數(shù)字化和智能化變革的支撐。機(jī)器視覺行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域目前主要識(shí)別的內(nèi)容有人、車輛等各類目標(biāo)物。在工業(yè)領(lǐng)域?qū)в忻鞔_信息的標(biāo)識(shí)，OCR、一維碼、二維碼等常有識(shí)別需求。醫(yī)療數(shù)據(jù)中有超過(guò)90%的數(shù)據(jù)來(lái)自醫(yī)療影像。醫(yī)療影像領(lǐng)域擁有孕育深度學(xué)習(xí)的海量數(shù)據(jù)，醫(yī)療影像診斷可以輔助醫(yī)生，提升醫(yī)生的診斷的效率。在工業(yè)應(yīng)用中，利用機(jī)器視覺對(duì)部件或產(chǎn)品進(jìn)行定位。這種定位應(yīng)用多會(huì)輔助機(jī)器人或者其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)相關(guān)的動(dòng)作。一般來(lái)說(shuō)，定位可協(xié)助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)噴漆、涂膠、抓取、焊接等動(dòng)作。機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)（圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、I/O卡等）。一個(gè)典型的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。2021年中國(guó)工業(yè)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到150億元，其中國(guó)內(nèi)品牌超過(guò)75億元，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)際品牌的超越。機(jī)器視覺行業(yè)全球發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年全球機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模為96億美元，在2015-2020年期間實(shí)現(xiàn)了11．4%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率。未來(lái)，預(yù)計(jì)2021-2025年全球機(jī)器視覺市場(chǎng)將以6．3%的年復(fù)合增長(zhǎng)率進(jìn)行增長(zhǎng)，2025年全球機(jī)器視覺市場(chǎng)將達(dá)到130億美元的規(guī)模，行業(yè)整體將進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展的新時(shí)期。其中，工業(yè)相機(jī)和圖像采集卡作為機(jī)器視覺系統(tǒng)的核心部件，相關(guān)細(xì)分市場(chǎng)發(fā)展深受機(jī)器視覺行業(yè)影響，將有望成為行業(yè)內(nèi)最具發(fā)展前景的細(xì)分市場(chǎng)之一。在工業(yè)相機(jī)領(lǐng)域，據(jù)GIR（GlobalInfoResearch）機(jī)構(gòu)按收入統(tǒng)計(jì)調(diào)研數(shù)據(jù)知，2021年全球工業(yè)相機(jī)收入大約18．11億美元，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到29．05億美元，在2022-2028年期間，全球工業(yè)相機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將以年均7．0%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)；在圖像采集卡領(lǐng)域，據(jù)QYResearch、東莞證券研究所數(shù)據(jù)，2020年全球圖像采集卡市場(chǎng)規(guī)模為3．31億美元，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到4．23億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到5．03%。從區(qū)域分布來(lái)看，2019年全球機(jī)器視覺市場(chǎng)份額占比最大的為歐洲地區(qū)，占比為36．4%；其次是北美地區(qū)，占比29．3%；隨著我國(guó)在機(jī)器視覺行業(yè)的快速發(fā)展，以中國(guó)為代表的亞太地區(qū)正迎頭趕上，份額占比已達(dá)到25．3%。機(jī)器視覺行業(yè)發(fā)展歷程相較于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)起步較晚。早在1970s-1980s，CCD圖像傳感器出現(xiàn)，CPU、DSP等圖像處理硬件技術(shù)進(jìn)步，國(guó)外機(jī)器視覺開始發(fā)展。國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺行業(yè)啟蒙于1990s，2003年以前以代理國(guó)外品牌業(yè)務(wù)為主，2004-2012期間國(guó)內(nèi)市場(chǎng)快速發(fā)展，企業(yè)爭(zhēng)先涌出，2013年之后中國(guó)正式成為繼歐美、日本之后機(jī)器視覺的第三市場(chǎng)，正處在快速發(fā)展階段。與人類視覺相比，機(jī)器視覺在量化程度、灰度分辨力、空間分辨力和觀測(cè)速度等方面都存在顯著優(yōu)勢(shì)。其利用相機(jī)、鏡頭、光源和光源控制系統(tǒng)采集目標(biāo)物體數(shù)據(jù)，借助視覺控制系統(tǒng)、智能視覺軟件和數(shù)據(jù)算法庫(kù)進(jìn)行圖形分析和處理，軟硬系統(tǒng)相輔相成，為下游自動(dòng)化、智能化制造行業(yè)賦予視覺能力。隨著深度學(xué)習(xí)、3D視覺技術(shù)、高精度成像技術(shù)和機(jī)器視覺互聯(lián)互通技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺性能優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步提升，應(yīng)用領(lǐng)域也向多個(gè)維度延伸。機(jī)器視覺行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)機(jī)器視覺技術(shù)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化的必要手段。隨著深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、3D技術(shù)和機(jī)器視覺互聯(lián)互通技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器視覺智能化水平不斷提升，機(jī)器視覺技術(shù)在工業(yè)智能領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)朝著智能識(shí)別、智能檢測(cè)、智能測(cè)量以及智能互聯(lián)的完整智能體系方向發(fā)展，從而更好地發(fā)揮其高精準(zhǔn)度、高效率的作用，為中國(guó)智能產(chǎn)業(yè)開啟智慧之眼。機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展還面臨很多問題。解決這些問題是機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵，也是未來(lái)機(jī)器視覺技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)在智能相機(jī)與傳感器研發(fā)中，結(jié)合光學(xué)物理學(xué)科是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的相機(jī)及傳感器發(fā)展的一個(gè)重要突破口。在工業(yè)鏡頭與光源上，研發(fā)高分辨率鏡頭和更小的光源是關(guān)鍵。視覺軟件會(huì)縮短開發(fā)周期并降低對(duì)開發(fā)技術(shù)人員的要求。由于與之相匹配的算法工具發(fā)展有限，導(dǎo)致機(jī)器視覺技術(shù)在智能性方面達(dá)不到工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用要求，因此需加快相關(guān)算法的升級(jí)創(chuàng)新，從而進(jìn)一步提升機(jī)器視覺系統(tǒng)的智能性，其中模塊化的通用軟件平臺(tái)和結(jié)合AI技術(shù)軟件平臺(tái)是視覺軟件的發(fā)展方向。隨著算法算力的不斷提升，為使機(jī)器視覺應(yīng)用于更多復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景中，如基于機(jī)器視覺的三維重建及修補(bǔ)技術(shù)、三維掃描以及3D識(shí)別等技術(shù)對(duì)3D視覺技術(shù)有更高的要求?？蓪C(jī)器學(xué)習(xí)的算法應(yīng)用于機(jī)器視覺軟件，提升系統(tǒng)運(yùn)算處理能力?？蓪⑸疃葘W(xué)習(xí)的特征學(xué)習(xí)能力和特征表達(dá)能力與機(jī)器視覺的實(shí)時(shí)性和高效性相結(jié)合，提升機(jī)器視覺的工作效率。目前，一套機(jī)器視覺設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中往往需要搭配與之配套的硬件設(shè)備和專用的視覺軟件，導(dǎo)致機(jī)器視覺產(chǎn)品的通用性很低。需出臺(tái)完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高相關(guān)設(shè)備的通用性，降低生產(chǎn)成本和維修費(fèi)用，從而加快機(jī)器視覺行業(yè)的發(fā)展。機(jī)器視覺行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)（一）機(jī)器視覺行業(yè)面臨的機(jī)遇1、機(jī)器視覺行業(yè)國(guó)家政策鼓勵(lì)行業(yè)為機(jī)器視覺行業(yè)，應(yīng)用于智能制造的各個(gè)領(lǐng)域。近年來(lái)，國(guó)家為了大力支持和鼓勵(lì)智能制造產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，先后頒布了一系列的鼓勵(lì)及支持政策。其中，2021年12月，工信部、發(fā)改委等八部門發(fā)布的《十四五智能制造發(fā)展規(guī)劃》中提到深入實(shí)施智能制造工程，著力提升創(chuàng)新能力、供給能力、支撐能力和應(yīng)用水平，加快構(gòu)建智能制造發(fā)展生態(tài)，持續(xù)推進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革，構(gòu)建虛實(shí)融合、知識(shí)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統(tǒng)。2021年8月，國(guó)資委召開會(huì)議，強(qiáng)調(diào)要把科技創(chuàng)新擺在更加突出的位置，針對(duì)工業(yè)母機(jī)、高端芯片、新材料、新能源汽車等加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。2021年3月，第十三屆全國(guó)人大第四次會(huì)議發(fā)布的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中提到培育壯大人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)安全等新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)，提升通信設(shè)備、核心電子元器件、關(guān)鍵軟件等產(chǎn)業(yè)水平。這些政策的頒布為智能制造在我國(guó)的發(fā)展樹立了鮮明的發(fā)展方向。整體來(lái)看，智能制造對(duì)設(shè)備的精度、速度、環(huán)境適應(yīng)性等條件都提出了更高要求，這種要求也是機(jī)器視覺行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。智能制造行業(yè)中關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的提升離不開機(jī)器視覺，核心產(chǎn)品的創(chuàng)新也離不開機(jī)器視覺，機(jī)器視覺作為智能制造的眼睛，為其提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，也為其進(jìn)一步發(fā)展?fàn)I造一個(gè)有利的客觀環(huán)境。此外，自動(dòng)化設(shè)備作為機(jī)器視覺產(chǎn)品的重要載體，機(jī)器視覺系統(tǒng)為這些自動(dòng)化設(shè)備收集、理解應(yīng)用信息提供了一個(gè)主要途徑，自動(dòng)化智能設(shè)備只有在仔細(xì)分析及評(píng)估這些信息后，才能觸發(fā)相應(yīng)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行可靠的、有智慧的、甚至自主的行動(dòng)。因此，隨著《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略的推進(jìn)，我國(guó)工業(yè)制造領(lǐng)域的自動(dòng)化和智能化程度的加深，機(jī)器視覺將得到更廣泛的發(fā)展空間。2、機(jī)器視覺行業(yè)提供巨大發(fā)展?jié)摿σ环矫?，由于我?guó)國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺企業(yè)起步時(shí)間較晚，在技術(shù)方面的實(shí)力有待提升；另一方面，國(guó)內(nèi)很多終端用戶出于使用習(xí)慣和安全性考慮，通常會(huì)要求設(shè)備制造商采用進(jìn)口或國(guó)際品牌產(chǎn)品，使得國(guó)際品牌機(jī)器視覺企業(yè)在我國(guó)市場(chǎng)上仍舊占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。但近年來(lái)，隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)、新冠疫情等不確定性事件頻發(fā)，國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)在采購(gòu)海外品牌產(chǎn)品時(shí)，會(huì)發(fā)生交貨周期長(zhǎng)、售后服務(wù)不及時(shí)等問題，從而在一定程度上影響這些企業(yè)的交付進(jìn)度，令企業(yè)蒙受損失。未來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺相關(guān)企業(yè)研發(fā)技術(shù)水平的提高、國(guó)產(chǎn)品牌智能制造設(shè)備商實(shí)力的增強(qiáng)，國(guó)產(chǎn)品牌機(jī)器視覺企業(yè)可以利用更為先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù)不斷加快產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度。同時(shí)，國(guó)產(chǎn)品牌企業(yè)還可以利用自身更便捷、靈活、及時(shí)的服務(wù)特點(diǎn)，在穩(wěn)固占據(jù)機(jī)器視覺核心部件中低端市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)地位的基礎(chǔ)上，加速搶占高端機(jī)器視覺部件市場(chǎng)，從而獲得更大規(guī)模的發(fā)展空間。3、機(jī)器視覺行業(yè)下游需求持續(xù)旺盛目前，機(jī)器視覺已應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的眾多行業(yè)中，根據(jù)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2021年度對(duì)153家企業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)機(jī)器視覺應(yīng)用以制造業(yè)為主，2021年銷售額占比為79．8%，其中又以電子行業(yè)、新型顯示、汽車、電池等行業(yè)為主。同時(shí)，在全球疫情爆發(fā)的大背景下，生物醫(yī)藥、交通運(yùn)輸、智能制造等領(lǐng)域?qū)C(jī)器視覺的需求量大增。預(yù)計(jì)未來(lái)，得益于我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速回暖、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速、居民生活水平的進(jìn)一步提高，機(jī)器視覺行業(yè)的主要下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)保持較快增長(zhǎng)。下游應(yīng)用行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大以及智能制造的推進(jìn)，將會(huì)吸引更多行業(yè)引入機(jī)器視覺參與生產(chǎn)制造。同時(shí)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一些新興產(chǎn)業(yè)的興起，也有望進(jìn)一步拓展機(jī)器視覺的市場(chǎng)空間?？v向上，機(jī)器視覺在現(xiàn)有領(lǐng)域的深度拓展將帶來(lái)新的行業(yè)增長(zhǎng)。機(jī)器視覺在各行業(yè)的初始應(yīng)用往往配置在要求較高的生產(chǎn)環(huán)節(jié)的檢測(cè)中。隨著機(jī)器視覺技術(shù)的普及、成本的下降，機(jī)器視覺在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用逐漸得到深化，充分發(fā)揮除機(jī)器視覺定位、測(cè)量和識(shí)別之外的復(fù)雜檢測(cè)功能。以手機(jī)的生產(chǎn)制造為例，機(jī)器視覺從最初只應(yīng)用在個(gè)別關(guān)鍵環(huán)節(jié)的檢測(cè)中，發(fā)展到如今，已經(jīng)幾乎應(yīng)用在從零部件到模組再到整機(jī)等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，參與從零部件到整機(jī)裝配的手機(jī)制造全工藝流程。類似手機(jī)行業(yè)的這種深化過(guò)程，將會(huì)出現(xiàn)在其他行業(yè)中，從而進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)器視覺的行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)空間。（二）機(jī)器視覺行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1、機(jī)器視覺行業(yè)起步較晚，基礎(chǔ)相對(duì)薄弱機(jī)器視覺行業(yè)在我國(guó)起步較晚，目前，國(guó)內(nèi)專注于機(jī)器視覺領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)規(guī)模普遍偏小，相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量有待提高及進(jìn)步，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈整體基礎(chǔ)較為薄弱。2、機(jī)器視覺行業(yè)高端技術(shù)研發(fā)人才不足近年來(lái)，我國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)雖然在飛速發(fā)展，但行業(yè)內(nèi)國(guó)產(chǎn)品牌企業(yè)主要在中低端市場(chǎng)相互競(jìng)爭(zhēng)，無(wú)法通過(guò)品牌溢價(jià)獲得高額利潤(rùn)，使得企業(yè)難以提供充足的資金對(duì)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新及人才的培養(yǎng)。另一方面，高校等科研機(jī)構(gòu)與機(jī)器視覺行業(yè)相關(guān)的光學(xué)、算法等復(fù)合型人才的培養(yǎng)不僅需要大量的理論知識(shí)學(xué)習(xí)，還需要在實(shí)踐生產(chǎn)中進(jìn)行探索研發(fā)，而行業(yè)內(nèi)企業(yè)難以提供合適、完善的實(shí)踐環(huán)境。因此，我國(guó)在機(jī)器視覺領(lǐng)域的高端技術(shù)研發(fā)人才存在大量缺口，難以為行業(yè)提供充足的人才資源，將對(duì)行業(yè)的未來(lái)發(fā)展構(gòu)成一定的挑戰(zhàn)。3、機(jī)器視覺行業(yè)供應(yīng)鏈安全的不確定性，制約發(fā)展速度我國(guó)在圖像傳感器、處理器相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展還有待完善，因此相關(guān)原材料的需求主要依賴于進(jìn)口。未來(lái)，隨著全球貿(mào)易不確定性對(duì)供應(yīng)鏈安全保障的影響，將會(huì)對(duì)行業(yè)快速發(fā)展形成一定的挑戰(zhàn)。中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)市場(chǎng)概況中國(guó)市場(chǎng)已成為全球機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)之一。根據(jù)中國(guó)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)的銷售額從2018年的101．80億元增長(zhǎng)至2020年的144．20億元，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)19．02%。得益于宏觀經(jīng)濟(jì)回暖、新基建投資增加、數(shù)據(jù)中心建設(shè)加速、制造業(yè)自動(dòng)化推進(jìn)等因素，預(yù)計(jì)2020年至2023年，中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)的銷售額將以27．15%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，至2023年銷售額將達(dá)296．00億元。從下游應(yīng)用行業(yè)角度考慮，根據(jù)中國(guó)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，機(jī)器視覺已經(jīng)在電子/電氣、半導(dǎo)體、汽車、印刷包裝、食品加工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其中，電子/電氣行業(yè)是目前中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域，2020年其銷售額占比為52．90%。機(jī)器視覺被廣泛應(yīng)用在工業(yè)制造領(lǐng)域，制造業(yè)的發(fā)展將推動(dòng)機(jī)器視覺的發(fā)展。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值突破114．37萬(wàn)億元，為全球第二大經(jīng)濟(jì)體；而作為經(jīng)濟(jì)支柱，我國(guó)制造業(yè)為我國(guó)GDP增長(zhǎng)做出了巨大的貢獻(xiàn)。2010年我國(guó)制造業(yè)增加值首次超過(guò)美國(guó)，中國(guó)成為全球制造業(yè)第一大國(guó)，2021年我國(guó)制造業(yè)GDP增加值已達(dá)31．38萬(wàn)億元。機(jī)器視覺為機(jī)器植入眼睛和大腦，讓機(jī)器取代人工，幫助制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，是現(xiàn)代化制造提質(zhì)、增效、降本、減排的推動(dòng)力，是推動(dòng)智能制造的關(guān)鍵引擎。隨著我國(guó)進(jìn)入全面推進(jìn)智能制造階段，機(jī)器視覺將向全行業(yè)覆蓋，應(yīng)用市場(chǎng)需求急劇擴(kuò)增，因此智能制造為機(jī)器視覺提供了巨大的需求牽引，是機(jī)器視覺的重大戰(zhàn)略機(jī)遇。機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過(guò)機(jī)器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種）將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)。視覺是人類觀察世界和認(rèn)知世界的最重要途徑，在不需要進(jìn)行身體接觸的情況下，就能夠直接與周遭環(huán)境進(jìn)行智能的交互。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直試圖將視覺能力賦予機(jī)器，幫助它們看清世界。作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的關(guān)鍵核心技術(shù)，機(jī)器視覺也已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域發(fā)展最快的分支之一。機(jī)器視覺行業(yè)新技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)高精度光學(xué)成像是機(jī)器視覺行業(yè)始終追求的技術(shù)發(fā)展目標(biāo)。高精度光學(xué)成像需要光源、鏡頭、相機(jī)、圖像采集卡等各部分的精密配合，要求新型光源、更全面的波長(zhǎng)覆蓋和創(chuàng)新的光源布局等光源技術(shù)，以及提供更大靶面和更小像元的新型鏡頭和相機(jī)產(chǎn)品。高精度光學(xué)成像技術(shù)增強(qiáng)了機(jī)器視覺的圖像信息獲取能力，通過(guò)多樣化光學(xué)成像技術(shù)，獲取到傳統(tǒng)成像中難以獲取的圖像信息，并通過(guò)高速、高靈敏度的圖像采集技術(shù)深度挖掘圖像中隱含的內(nèi)部信息，滿足更高分辨率、更多維度、更大空間帶寬積的光電成像需求。目前機(jī)器視覺主要采用的2D機(jī)器視覺技術(shù)僅能獲取固定平面內(nèi)的形狀及紋理信息等二維圖像，這主要基于物體在灰度或者彩色圖像中對(duì)比度的特征提供處理分析結(jié)果。2D機(jī)器視覺技術(shù)的缺點(diǎn)包括無(wú)法提供物體高度、平面度、表面角度、體積等三維信息；容易受光照條件變化的影響；對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)比較敏感等。隨著智能制造變革來(lái)臨，面對(duì)復(fù)雜的物件辨識(shí)和尺寸量度任務(wù)，以及人機(jī)互動(dòng)所需要的復(fù)雜互動(dòng)，2D視覺在精度和距離測(cè)量方面均出現(xiàn)技術(shù)限制。3D機(jī)器視覺技術(shù)相對(duì)于2D技術(shù)提供了更豐富的被攝目標(biāo)信息，可以識(shí)別物體的深度、形貌、位姿等3D信息。3D技術(shù)提供了豐富的三維信息，使機(jī)器能夠感知物理環(huán)境的變化，并相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整，從而在應(yīng)用中提高了靈活性和實(shí)用性，擴(kuò)大了機(jī)器視覺的應(yīng)用場(chǎng)景。多光譜技術(shù)，利用像元級(jí)的鍍膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng)光譜信號(hào)的采集，從而得到高分辨率的多/高光譜的圖像信號(hào)，大大簡(jiǎn)化了視覺系統(tǒng)的光學(xué)部件復(fù)雜性。光譜技術(shù)推動(dòng)機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的多種特征分析。隨著機(jī)器視覺的快速發(fā)展和普及，機(jī)器視覺產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于3C、鋰電池、半導(dǎo)體、PCB、新型顯示、汽車零配件、光伏、物流、醫(yī)藥、包裝印刷、軌道交通等眾多產(chǎn)業(yè)中。各行業(yè)樣本的復(fù)雜性要求機(jī)器視覺從可見光光譜到非可見光光譜、從單一光譜到多光譜，不僅需要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的外觀檢測(cè)，也需要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的材料成分、顏色、溫度等復(fù)雜特征的分析。多光譜技術(shù)利用光的衍射和折射特性，通過(guò)光柵、棱鏡等分光元件，獲取到不同譜段的有效信號(hào)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)高維信息參量獲取，并通過(guò)相關(guān)分析算法將譜域信號(hào)與測(cè)量需求建立聯(lián)系，如物質(zhì)成分、溫度、三維面型等，進(jìn)而滿足復(fù)雜多樣化的測(cè)量需求。在工業(yè)領(lǐng)域中，隨著機(jī)器視覺的應(yīng)用逐漸深入，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，機(jī)器視覺核心部件的智能化程度不斷提升，集成更多邊緣智能已經(jīng)成為工業(yè)相機(jī)未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。智能工業(yè)相機(jī)是一個(gè)兼具圖像采集、圖像處理和信息傳遞功能的小型機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)，是一種嵌入式計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)系統(tǒng)，提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)器視覺解決方案。它將圖像傳感器、處理模塊、通訊模塊和其他外設(shè)集成到一個(gè)單一的相機(jī)內(nèi)，由于這種一體化的設(shè)計(jì)，可降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，并提高可靠性，同時(shí)系統(tǒng)尺寸大大縮小，拓寬了機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域。智能工業(yè)相機(jī)可以在特定的應(yīng)用環(huán)境中實(shí)現(xiàn)圖像處理并利用內(nèi)嵌的人工智能算法做出邏輯判斷，為自動(dòng)化場(chǎng)景提供無(wú)需人工干預(yù)的智能方案，是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域集成邊緣智能的重要手段。通過(guò)對(duì)智能芯片和算法的集成，智能工業(yè)相機(jī)具有強(qiáng)大的軟硬件功能，未來(lái)將在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用，例如可應(yīng)用于高端工業(yè)檢查、產(chǎn)品分類、質(zhì)量檢測(cè)、視覺傳感器網(wǎng)絡(luò)、條碼閱讀、入侵檢測(cè)和交通監(jiān)控等工業(yè)過(guò)程。深度學(xué)習(xí)方法作為傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓展，近年來(lái)在語(yǔ)音、圖像、自然語(yǔ)言等的語(yǔ)義認(rèn)知問題上取得巨大的進(jìn)展，為解決機(jī)器視覺大數(shù)據(jù)的表示和理解問題提供了通用的框架。隨著機(jī)器視覺在不同行業(yè)應(yīng)用的擴(kuò)展，傳統(tǒng)算法的機(jī)器視覺在針對(duì)缺陷類型復(fù)雜化、細(xì)微化、背景噪聲復(fù)雜等外觀檢測(cè)以及分選定級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，呈現(xiàn)通用性低、不易復(fù)制、對(duì)使用人員要求高等缺點(diǎn)。基于深度學(xué)習(xí)的機(jī)器視覺采用更復(fù)雜的規(guī)則實(shí)現(xiàn)精細(xì)的量化評(píng)估，憑借AI深度學(xué)習(xí)更強(qiáng)的特征提取能力為機(jī)器視覺提供更多應(yīng)用可能，使得機(jī)器視覺能夠解決更加復(fù)雜背景下的定位與識(shí)別、工件的缺陷檢測(cè)和分割、畸變物體的分類、難辨字符與文本的讀取等復(fù)雜的工作任務(wù)。隨著工業(yè)機(jī)器視覺的檢測(cè)對(duì)象越來(lái)越復(fù)雜，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，機(jī)器視覺應(yīng)用逐漸從傳統(tǒng)機(jī)器視覺向基于深度學(xué)習(xí)的機(jī)器視覺過(guò)渡，機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)因深度學(xué)習(xí)技術(shù)而得到極大擴(kuò)展。此外，基于深度學(xué)習(xí)方法的機(jī)器視覺系統(tǒng)對(duì)機(jī)器視覺核心部件的軟硬件水平提出了更高要求，與深度學(xué)習(xí)算法相匹配的工業(yè)相機(jī)和圖像采集卡等機(jī)器視覺核心部件的技術(shù)發(fā)展將成為機(jī)器視覺未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)之一。機(jī)器視覺行業(yè)的發(fā)展動(dòng)力（一）機(jī)器視覺行業(yè)人口老齡化加劇，勞動(dòng)力成本上升目前，我國(guó)人口結(jié)構(gòu)正在發(fā)生較大變化，60歲以上老人所占人數(shù)比例逐漸提升，人口老齡化問題日益突出。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)60歲及以上人口為26，736萬(wàn)人，占18．9%（其中，65歲及以上人口為20，056萬(wàn)人，占14．2%，我國(guó)正式跨入中度老齡社會(huì)的行列）。2011年-2021年期間，60歲及以上人口的比重由13．7%上升至18．9%，上升了5．2%。從制造業(yè)角度來(lái)看，老齡化趨勢(shì)不利于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，人口老齡化使得我國(guó)制造業(yè)的勞動(dòng)力供需愈發(fā)的緊張，勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)不再，用工成本不斷提高。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年我國(guó)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員年平均工資上漲至10．68萬(wàn)元，比2020年增加0．95萬(wàn)元。此外，勞動(dòng)力的愈發(fā)短缺、勞動(dòng)力成本的不斷提升，將進(jìn)一步促使傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)尋求轉(zhuǎn)變，利用機(jī)器視覺行業(yè)可有效解決這一問題。特別是在需要重復(fù)性、繁重性生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)中，機(jī)器視覺系統(tǒng)的效用發(fā)揮的淋漓盡致。機(jī)器視覺的穩(wěn)定性、客觀性、精確性在制造業(yè)中對(duì)人眼形成了很好替代，同時(shí)完善了制造業(yè)的工藝環(huán)節(jié)，推動(dòng)制造業(yè)向高端化、智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。（二）機(jī)器視覺行業(yè)技術(shù)升級(jí)驅(qū)動(dòng)一方面，由于人力成本不斷攀升、年輕勞動(dòng)力流失等問題日漸凸顯，大量制造業(yè)企業(yè)開始逐步引入自動(dòng)化設(shè)備替代人工。近兩年，受新冠疫情的影響，企業(yè)綜合成本不斷上升，對(duì)機(jī)器換人的需求更加迫切、新冠疫情影響在一定程度上倒逼企業(yè)加速自動(dòng)化、智能化的革新升級(jí)；另一方面，機(jī)器視覺技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要技術(shù)之一，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)品缺陷檢測(cè)、機(jī)器視覺引導(dǎo)定位等，為工業(yè)機(jī)器人代替人力起著重要且決定性的作用。尤其在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，用機(jī)器視覺來(lái)替代人工視覺已成為解決問題的重要方式，同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺產(chǎn)品解決問題、難題、行業(yè)痛點(diǎn)的能力進(jìn)一步加強(qiáng)。因此，技術(shù)升級(jí)是機(jī)器視覺行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力之一。（三）機(jī)器視覺行業(yè)受益于快速增長(zhǎng)的智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展2021年12月，工信部、發(fā)改委等八部門發(fā)布的《十四五智能制造發(fā)展規(guī)劃》提到深入實(shí)施智能制造工程，著力提升創(chuàng)新能力、供給能力、支撐能力和應(yīng)用水平，加快構(gòu)建智能制造發(fā)展生態(tài)，持續(xù)推進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革，構(gòu)建虛實(shí)融合、知識(shí)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統(tǒng)。到2025年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)大部分實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步應(yīng)用智能化；到2035年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)智能化。因此，鼓勵(lì)并支持傳統(tǒng)制造業(yè)智能升級(jí)，形成以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的新型智能制造行業(yè)已成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的新基礎(chǔ)。從機(jī)器視覺來(lái)看，機(jī)器視覺產(chǎn)品需求與制造業(yè)的規(guī)模及智能程度發(fā)展水平密切相關(guān)。機(jī)器視覺是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的必要手段，相當(dāng)于人類視覺在機(jī)器上的延伸。它具備高度自動(dòng)化、高效率、高精度和適應(yīng)較差環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，具有四大優(yōu)勢(shì)。第一，智能識(shí)別，能夠從大量信息中找到關(guān)鍵特征，識(shí)別準(zhǔn)確度和可靠度極高；第二，智能測(cè)量，測(cè)量是工業(yè)制造的基礎(chǔ)，要求測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)與細(xì)節(jié)精度較為嚴(yán)格；第三，智能檢測(cè)，在測(cè)量的基礎(chǔ)上，能夠綜合分析判斷多樣化的信息及指標(biāo)，做出基于復(fù)雜邏輯的智能化判斷；第四，智能互聯(lián)，圖像的海量數(shù)據(jù)在多節(jié)點(diǎn)采集互聯(lián)，同時(shí)將人員、設(shè)備、生產(chǎn)物資、環(huán)境、工藝等數(shù)據(jù)相互聯(lián)系，進(jìn)而衍生出深度學(xué)習(xí)、智能優(yōu)化、智能預(yù)測(cè)等創(chuàng)新能力。因此，在智能制造過(guò)程中，機(jī)器視覺主要用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的視覺功能，把客觀事物的圖像信息提取、處理并理解，最終用于實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制。隨著制造業(yè)智能發(fā)展的快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)對(duì)于機(jī)器視覺的需求也將逐漸增多。相應(yīng)的，機(jī)器視覺行業(yè)規(guī)模將受益于快速增長(zhǎng)的智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而進(jìn)一步增長(zhǎng)。根據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2019年我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)值規(guī)模達(dá)17，776億元，2020年規(guī)模達(dá)20，900億元。2021年我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)22，650億元。（四）機(jī)器視覺的性能優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)相較于人類視覺，機(jī)器視覺在效率、速度、精度、可靠性、工作時(shí)間、信息集成能力、成本投入、工作環(huán)境、灰度分辨力、空間分辨力及感光范圍方面優(yōu)勢(shì)明顯。具體來(lái)說(shuō)，一方面，機(jī)器視覺能夠在危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的情境下工作。同時(shí)，在大批量工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度；另一方面，機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)之一。機(jī)器視覺設(shè)備可以在比較快的生產(chǎn)線上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量、引導(dǎo)、檢測(cè)和識(shí)別，并能保質(zhì)保量的完成生產(chǎn)任務(wù)；此外，人類視覺雖然適應(yīng)性強(qiáng)，能夠在復(fù)雜環(huán)境中識(shí)別目標(biāo)，較為適合無(wú)結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景。但相較而言，機(jī)器視覺憑借其速度、準(zhǔn)確度和可重復(fù)性等優(yōu)勢(shì)，更擅長(zhǎng)定量測(cè)定的結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景。一般而言，通過(guò)選用合適的相機(jī)分辨率和光學(xué)元件制造的機(jī)器視覺能夠檢測(cè)人眼難以看到的物體細(xì)節(jié)。因此，在某些方面機(jī)器視覺相較于人眼具有更大的優(yōu)勢(shì)且能更高效的進(jìn)行工作，機(jī)器視覺的這些性能優(yōu)勢(shì)能夠驅(qū)動(dòng)著相關(guān)行業(yè)市場(chǎng)的快速發(fā)展。未來(lái)，隨著深度學(xué)習(xí)、3D視覺技術(shù)、高精度成像技術(shù)和大數(shù)據(jù)智能算法技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，機(jī)器視覺的性能優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步加大，相關(guān)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將迎來(lái)新一輪的爆發(fā)式增長(zhǎng)。機(jī)器視覺核心部件的關(guān)鍵性能指標(biāo)包括：工業(yè)相機(jī)的成像分辨率、數(shù)據(jù)位深度、采樣速率、信噪比、圖像傳輸速度等；圖像采集卡的數(shù)據(jù)傳輸速度、圖像處理能力、圖