机器视觉归于人工智能范畴，国表里已开端许多运用。机器视觉被称为智能制作的 “才智之眼”，为智能制作翻开了新的“视”界，是完结工业主动化和智能化的必要 手法。依据美国主动成像协会（AIA）的界说，机器视觉（Machine Vision）是一种应 用于工业和非工业范畴的硬件和软件组合，它依据捕获的图画为设备履行其功用提 供操作辅导。人工智能的运用技能首要包含语音类技能、视觉类技能、自然言语处理 类技能和根底硬件等，其间，机器视觉技能是机器人自主举动的条件，可以完结核算机系统关于外界环境的调查、辨认和判别等功用，是人工智能范畴最重要的前沿分支之一。机器视觉技能触及机械、电子、光学、主动操控、核算机科学、图画处理和 形式辨认等许多范畴，在国表里人工智能企业运用技能中占比超越 40%，运用规划 十分广泛。
机器视觉具有辨认、丈量、定位、检测四大功用，技能完结难度顺次添加。机器视觉 的许多功用根本可归为辨认、丈量、定位和检测功用四大类，辨认是指对方针物的外 形、色彩、字符、条码等特征进行鉴别；丈量是指对方针的几许尺度进行丈量，把获 取的图画像素信息标定成常用的度量衡单位，然后在图画中精确的核算出方针物的 几许尺度，高精度以及杂乱形状的丈量是机器视觉的优势范畴；定位是对方针物的 二维或三维方位信息进行获取；检测是对方针物的外观进行监测，包含产品完好检测、外观缺点检测等。速度和精度是衡量机器视觉辨认、丈量、定位和检测功用的主 要方针，从技能完结难度来看，四大功用完结的难度顺次递加。
机器视觉的实质是为机器植入“眼睛”和“大脑”。机器视觉首要分为成像和图画处 理两大部分，光源、镜头、相机和图画收集卡相当于眼睛，衔接电缆相当于传入神经， 图画处理系统相当于大脑，操控安排与履行安排相当于四肢等器官。一台机器视觉 设备的作业流程包含视觉成像、主动图画获取、图画预处理、图画定位与切割、图画 辨认与检测、视觉伺服与优化操控等环节，被测方针抵达指定方位后向图画收集卡 发触发脉冲，图画收集卡接收到脉冲信号后，将触发信号别离传输给相机和光照系 统，由相机进行图画抓取，将光信号改变成为有序的电信号，再将该信号模数转化并 送到图画处理软件，再依据需求对图画进行处理剖析、辨认，并回来判别成果或许逻辑操控值传递给操控安排履行，完结特定功用作业流程。
机器视觉比较人类视觉多方面优势显着，许多运用场景代替价值较高。机器视觉是 完结设备精细操控、智能化、主动化的有效途径，可谓现代工业和智能制作的机器眼 睛，比较于人类视觉在精确性、速度性、适应性、客观性、重复性、可靠性、功率性、 感光规划和信息集成上具有多方面抢先优势。现在机器视觉首要运用于工业主动化 范畴，在被检测物品移动速度快、精确性要求高和作业重复性较高的场景下，机器视 觉设备比较人眼作业功率进步显着，可以代帮人眼在多种场景下完结辨认、定位、测 量、检测等多种功用。
全球来看，在成像、运用、算力、算法的逐轮驱动下，机器视觉职业进入开展前期。世界规划来看，1969-1980 年期间机器视觉还处于萌芽期，首要由成像技能驱动，还 未构成完好的机器视觉概念；1980-1990 年间机器视觉处于起步期，跟着 CCD 图画 传感器、CPU 与 DSP等硬件与图画处理技能的飞速开展，机器视觉逐渐由理论研讨 走向工业范畴的技能运用；1990-2000 年机器视觉职业处于生长动摇期，因为成像技 术和算法算力开展还不老练，系统本钱十分高，工业进入生长动摇期；2000-2010 年 在运用和算力的两层驱动下，机器视觉职业正式进入开展前期，FPD 平板检测、PCB 检测和轿车职业均提出许多需求；2010-2020 年期间在算法的驱动下，机器视觉职业 迎来加快开展期，在电子、轿车、半导体等范畴得到了广泛运用。
国内来看，起步较晚但已处于高速开展初期，已由署理服务逐渐转向自主研制。1990- 2000年我国机器视觉职业处于萌芽期，90 年代国内开端出现机器视觉署理企业，主 要从事机器视觉器材及技能的署理服务；2001-2010 年，国内机器视觉职业处于起步期，在人民币印钞质量检测，烟草和原棉异物除掉、邮政分拣等代表性下流运用需求 拉动下，国内开端出现一批专业的机器，越来越多企业开端探究与研制具有自主常识产权的机器视觉软硬件设备，跟着 USB2.0 接口的相机和收集卡等器材方面逐渐占 据入门级商场，产品功用不断进步；2011 年-2020 年是国内机器视觉职业的开展初期，2011年开端以苹果手机加工制作为中心的 3C 电子制作工业需求进步较快，直接推动我国机器视觉高速开展，自 2019 年开端国内机器视觉工业继续坚持 20%-30% 的增速。依据 CB Insight 数据，2020 年已成为继美、日之后的全球第三大商场。
全球机器视觉商场规划康复稳健添加，2019年欧美商场算计占比 65.7%。依据 Markets and Markets 数据核算，2016-2019年全球机器视觉商场规划坚持稳健添加， 年均复合增速达 18%，2019 年到达 102 亿美元。2020 年因为疫情对全球各职业冲击 影响较大，下业需求低迷布景下机器视觉商场规划有所滑落，全球机器视觉器 件商场规划为 102 亿美元。2021 年随同传统工业复苏和新能源职业的蓬勃开展拉动了相关企业的扩产需求，视觉检测产品需求有所添加。依据 Markets and Markets 预 测，2021-2025 年全球机器视觉商场规划估计将坚持 6%的复合增速稳健添加。一起， 2019 年欧洲和北美机器视觉商场规划算计占比达 65.7%，全球商场首要会集于欧美 区域。
国内机器视觉商场出售额快速添加，企业数量不断添加。依据机器视觉工业联盟数 据显现，2019 年我国机器视觉出售额达 103 亿元，2016 年-2019 年均复合添加率达 28%，远大于全球商场 18%的增速水平，其间 3D 机器视觉商场获益于下业需求 放量，继续坚持高速添加。从国内企业数量来看，2010 年国内机器视觉企业仅有 60 家，随同国内对自主技能产权的不断研讨和在光源、相机等范畴的不断探索，到 2019 年国内机器视觉企业数量到达峰值，为 819 家，2020 年有所回落下降至 637 家， 但比较 2010 年已有十余倍的添加。未来随同机器视觉职业出售额进一步扩展和企业 数量进一步添加，供需共振下估计职业将继续坚持高景气量。
机器视觉职业包含上游软硬件厂商和中游集成制作设备商，下流运用范畴百家争鸣。机器视觉工业链上游由机器视觉零部件和算法软件构成，中心零部件包含光源、工 业镜头、工业相机、图画收集卡、算法软件等，国内机器视觉上游商场首要由国外老牌厂商占有；中游包含机器视觉整机配备制作商、系统集成商，首要担任软件的二次 开发和设备的整机制作，因为下流需求相对碎片化中游企业的商场会集度较低；机 器视觉下流为终端运用职业，包含电子、半导体、轿车制作、食品包装、制药等范畴， 运用场景类型许多百家争鸣。
中心零部件与软件开发为机器视觉本钱首要构成，上游潜在商场空间更大。机器视 觉工业链全体可分为中心零部件和软件供给商、集成和软件服务商，其间中心零部 件及软件包含光源、镜头、工业相机、图画收集卡、图画处理软件等。在整个机器视 觉系统本钱构成上，中心零部件及软件开发占有了 80%的比例，是工业链中中心环 节，中游的拼装集成在工业链中价值占比相对有限仅为 15%，后端的保护环节商场 占比仅为 5%。因为机器视觉职业下流运用较为涣散，规范化程度较低，因而中游设 备商针对特定职业调试开发的本钱较高，商业形式上在不同职业快速推行仿制的可 能性相对较低，比较之下上游中心零部件产品一般规范化程度较高，且受下流商场 需求改变影响相对有限，全体来看比较中游，上游的潜在商场空间更大。
国内商场规划快速添加，在工业企业技改开销中占比仍偏低。依据机器视觉工业联盟猜测，国内机器视觉商场规划自 2021 年起将坚持年均 27%左右的高速添加水平， 估计到 2023 年国内机器视觉商场规划将挨近 300 亿元。一起，近年来，我国工业企 业技能改造开销逐渐添加，2016 年至 2019 年间年均复合添加率达 3%。其间，国内 机器视觉的出售额在 2016 年-2019 年期间别离为 49、69、84、103 亿元，在全国工 业企业技改出资经费开销中的占比虽逐渐进步，但也仅维持在 2%-3%左右，国内机 器视觉的浸透率还处于相对较低水平，未来生长空间宽广。
国内商场以产品署理商和外资企业为主，国产代替空间十分宽广。国内机器视觉市 场上世界品牌达 200 多家，近乎是内资品牌的 2 倍，以外资品牌为主。一起，我国 机器视觉职业首要以产品署理商和系统集成及设备制作为主，底层开发商较少，自 主研制才能缺乏，更多是进行二次运用开发。到 2020 年国内机器视觉各类产品代 理商超越了 300 家，专业的机器视觉系统集成商 100 多家。从全球商场来看，虽然 我国机器视觉商场开展速度飞快，但因为起步较晚，世界机器视觉商场首要被美国 和德国占有，占比别离到达 29.76%和 24.5%，尤其在机器视觉底层中心零部件方面， 现在仍以外资品牌为主。
职业盈余中枢坚持较高水平，上游盈余空间大于中游。工业链上游的海外龙头企业 基恩士和康耐视 2016-2020 年间的均匀出售毛利率别离到达 81.61%和 76.22%，镜头 龙头企业巴斯勒为 50%，国内光源龙头企业奥普特 2017-2020 年间均匀毛利率为72.55%，显着高于一般制作业企业。国内中游龙头企业天准科技和矩子科技 2016- 2020 年间的均匀出售毛利率别离为 39.88%和 48.69%，虽高于传统集成制作企业， 但显着低于上游企业。上游企业处于价值链的顶端，把握中心技能且壁垒较高，一起 上游许多产品可以规范化出产，具有规划效应，全体盈余水平缓盈余空间大于中游 企业。
2、 方针继续加码+人口老龄化加重+制作业薪酬上涨+疫情影响常态化， 一起助推机器视觉高生长
相关方针继续加码，助力职业高速开展。机器视觉技能是完结工业智能化中数据采 集需用到的必备技能，为了坚持我国制作业在世界的抢先方位，我国近 5 年提出十 余项要点方针予以扶持。2015 年国务院在《我国制作 2025》中提出 2025 年迈入制 造强国队伍，2035 年我国制作业全体到达世界制作强国阵营中等水平，开端拟定了 我国制作业后续开展的战略雄图；2017 年国务院在《新一代人工智能开展规划》中 提出 2025 年人工智能根底理论完结重大打破，部分技能与运用到达世界抢先水平， 2030 年人工智能理论、技能与运用全体到达世界抢先水平，对人工智能技能的后续 开展亦提出表里规划；2020 至 2021 年期间，随同国内机器视觉职业自主研制技能的 不断老练，国家规范《智能制作机器视觉在线检测测验办法》等文件中开端连续表里 机器视觉职业的开展途径，以及与人工智能、智能制作的结合办法等，《“十四五”智 能制作开展规划（征求意见稿）》表里提出到 2025 年规划以上制作业企业根本遍及 数字化，骨干企业完结智能转型晋级。
人口老龄化加重和疫情影响常态化的布景下，制作业均匀薪酬的不断上涨助推工业 智能化加快晋级。跟着经济的开展，国内作业人口数量添加放缓、晚年人口占比上 升，估计我国人口结构老龄化将成为一个不可逆转的趋势。国家核算局核算数据显 示，到 2020 年末，我国 65 岁及以上人口数量为 1.91 亿人，占总人口的比重到达 13.5%，同比添加 0.9%，老龄化程度不断加深。一起，德尔塔、奥密克戎等病毒毒株 的出现对工业企业的开工率带来较大不确认性，世界卫生安排举办紧急会议后发布 声明，将奥密克戎列为“需求重视的变异株”，机器帮人的需求进一步添加。跟着人 口老龄化速度加快，用工本钱不断上升，2020 年我国制作业乡镇单位作业人员年平 均薪酬达 8.24 万元，比 2016 年添加 2.29 万元，制作业企业面对本钱压力和较大生 产不确认性，完结机器视觉遍及是大势所趋。
国内各省市机器视觉运用开展稳步推动。到 2020 年末，我国各首要省市在人工智 能和机器视觉范畴均已构成必定工业布局，并表里提出后续开展规划。其间，河北、 河南、吉林、云南等区域表里提出机器视觉计划的相关战略开展规划，北京、上海、 浙江、广东、深圳等区域表里提出智能机器人相关的战略开展方针，智能工厂、数字 化车间、智能制作等概念在连续出现在各区域制作职业开展规划中。在制作业晋级 的大布景下，全国各省市各区域齐头并进，环绕智能制作的主线翻开布局，机器视觉 作为智能制作之眼，是进行数据收集的必要条件，从工业链建造次序来看，将优先受 益于制作业的智能化转型晋级，随同企业出资开销的逐渐添加，机器视觉职业将逐 步放量，步入开展快车道。
技能晋级带来的降本增效，是机器视觉职业开展的中心驱动力。从全球机器视觉相 关专利数量来看，到 2019 年全球机器视觉累计专利数量达 8.6 万项，2010-2019 年 期间新增专利数量同比增速继续坚持正添加，2017-2019 年期间新增专利数量坚持在 17%左右的增速水平。随同专利技能的逐渐添加，全球机器视觉技能的不断完善，机 器视觉相关于人工的比较优势进一步扩展，将进一步翻开职业开展空间。
技能规范系统逐渐完善，加快推动中心技能工业化。现在职业内规范化安排首要有 ISO/IEC JTC 1 1/SC 24，ITU：SG16，IPC，IEEE，G3 世界机器视觉规范化安排 AIA、 EMVA、JIIA、VDMA 和 CMVU 等， G3 已发布多项职业技能规范，关于通用、安 全与可靠性，器材、接口与测验、检验与测评、工业互联等方面均已表里相关的技能 规范，国家规范、职业规范和集体规范中部分也已完结发布。职业开展的技能规范逐 步一致有利于国内机器视觉在良性开展轨迹中不断生长。
技能规范系统逐渐完善，加快推动中心技能工业化。现在职业内规范化安排首要有 ISO/IEC JTC 1 1/SC 24，ITU：SG16，IPC，IEEE，G3 世界机器视觉规范化安排 AIA、 EMVA、JIIA、VDMA 和 CMVU 等， G3 已发布多项职业技能规范，关于通用、安 全与可靠性，器材、接口与测验、检验与测评、工业互联等方面均已表里相关的技能 规范，国家规范、职业规范和集体规范中部分也已完结发布。职业开展的技能规范逐 步一致有利于国内机器视觉在良性开展轨迹中不断生长。
嵌入式视觉系统、深度学习、3D 视觉、核算成像是机器视觉四大技能演进方向。当 前机器诗句在成像质量上仍有较大进步空间，嵌入式视觉系统和核算成像首要处理 这方面问题。嵌入式技能可将具有深度学习算法和图画处理功用的 AI 模块集成至工 业相机，近年来嵌入式机器视觉运用快速添加，消费电子、主动驾驭、生命科学、农 业等场景的需求不断添加，带动国内企业在嵌入式机器视觉上的研制投入不断添加。依据机器视觉工业联盟数据，2018-2020 年间国内企业在嵌入式视觉系统研制上的投 入年均复合添加率达 41.4%。深度学习和 3D 视觉均归于视觉剖析技能，可以对传统 算法进行优化并供给更丰厚维度的信息，帮忙机器视觉进步图画处理的智能化水平。2018-2020 年间，AI 驱动的处理计划和 3D 处理计划两个方向的研制投入年均复合增 长率别离为 40.8%和 49.7%，研制投入继续坚持高速添加。归纳来看，嵌入式视觉系 统、深度学习、3D 视觉、核算成像是全球机器视觉四大干流技能晋级道路。
嵌入式技能为智能工业相机供给要害价值赋能。智能工业相机是工业主动化范畴边 缘智能的重要完结手法，嵌入式技能可用于完结将图画处理和深度学习算法的 AI 模 块集成至工业相机，完结边际智能，最首要的运用包含 ADAS、工业主动化以及安防 监控。通过对 AI 芯片的集成，智能相机可以在特定的运用环境中完结图画处理并利 用内嵌的人工智能算法做出逻辑判别，为主动化场景供给无需人工干预的智能计划。
深度学习技能可帮忙进步传统办法的普适性程度并提速新场景适配进程。现在选用 传统办法的机器视觉技能在结构化场景相对固定、作业内容重复度高的状况下，相 对人眼监测在速度和精确性上具有优势，但跟着机器视觉下流运用范畴的不断拓展， 传统办法关于杂乱化、纤细化的场景处理上出现出通用性低、不易仿制、对运用人员 要求高级缺点。深度学习是将原始的数据特征通过多步的特征转化得到一种更高层 次、更笼统的特征表明，并进一步输入到猜测函数得到终究成果。简略来讲，深度学 习技能可以在全新范畴的杂乱检测环境下，为传统办法赋予人眼的灵敏智能。
国表里 3D 视觉研讨进展趋近，国内运用场景更为丰厚。3D 视觉相关于 2D 视觉可 取得物体的空间坐标信息，更为符合精细化程度和主动化程度越来越高的工业操控 晋级趋势，但二者各有好坏。因为本钱原因 3D 视觉还不能彻底代替 2D 视觉。现在 规范化的 3D 视觉软硬件产品已进入商场，工业链现已开端构成，在 3D 视觉算法研 究上国表里企业起步时刻趋近，研讨进展还均处于起步阶段，研讨进展趋近。一起， 国内有更多的 3D 机器视觉运用场景，以轿车、电子、电池等为代表的新场景不断涌 现，国内企业在 3D 技能运用研讨上具有天然更为优质的环境。
精准成像是机器视觉成功的条件，核算成像技能可打破传统光电成像的功用与本钱 限制问题。如安在计划本钱和光路杂乱程度之间完结平衡，最大化地完结成像作用， 是各家机器视觉厂商首要需求处理的中心问题。核算成像技能就是在传统“所见即 所得”的光学成像办法上添加了“核算”的进程，即通过树立方针场景与观测图画之 间的改变获调制模型，然后运用不同的核算办法重建获增强成像的进程，可打破传 统光电成像器材、功用与本钱限制的问题，满意更高分辩率、更大景深、更多维度的 光电成像的内部需求。一起，核算成像使得超衍射成像、无透镜成像、大视场高分辩 率成像及透过散射介质明晰成像等成为可能，有助于促进成像设备的高功用化、微 型化和智能化。
机器视觉的用处不断拓展，消费电子是机器视觉最首要的运用范畴。据我国机器视 觉工业联盟核算，2020 年机器视觉在电子、半导体、轿车范畴的出售额别离占全行 业出售额的 52.9%、10.3%、8.8%。电子信息制作职业主动化、规范化程度高，产品 生命周期短、更新换代快，是机器视觉技能运用较早、需求最大的范畴。消费电子类 元器材尺度较小，监测要求较高，合适运用机器视觉进行检测，其间以苹果工业链衍 生出的检测需求为代表，包含液晶屏 AA 区定位、概括度检测、手机零件装置定位、 螺丝装置定位等，现在仍是机器视觉技能的最首要运用商场。
轿车与电池是未来机器视觉职业的首要添加点。机器视觉现在在整车出产范畴的应 用十分广泛，在贴片机、揉捏磨具、监测点、齿轮、焊接线缆等多环节均需运用机器 视觉技能，一起在电池的电极检测、装置检测、化成检测、模块和电池组系统检测均 存在运用机器视觉技能需求。未来轿车智能化水平不断进步，新能源轿车快速放量 带来的装置检测和电池检测将是机器视觉职业未来首要添加点。
技能老练加快商业化落地，锂电池检测商场首要翻开。现在电池占有新能源轿车总 本钱的 40%-50%，电池的电极检测、电极片间隔丈量、封盖焊接引导和检测、软包 外表检测、光学字符辨认等均需求用到机器视觉技能，以确保电池的高功用和大容 量。依据前瞻工业研讨院数据，2015 年国内锂离子电池产值仅为 55.98 亿只，2020 年为 188.45 亿只，复合增速达 27%，到 2021 年 Q3 为 166.83 亿只，已挨近 2020 年全年水平，估计 2021 年将继续坚持高速添加。依据中商工业研讨院数据，2020 年 国内电子及半导体商场规划为 36.12 亿元。锂电池检测杂乱程度较高，未来跟着新能 源轿车浸透率的进步，锂电池产值的快速添加将带动相应机器视觉商场需求翻开。
智能制作和主动驾驭是机器视觉首要运用范畴，智能化和轻量化趋势加快商场浸透。现在机器视觉在轿车范畴首要运用于智能制作和智能驾驭两个方向。智能制作方向 来看，轿车出产范畴中至少上百个环节均存在运用机器视觉进行检测、定位和丈量 的需求，包含区别轴长、检测焚烧线圈中的曲折端子、检测焊珠方位、装置进程中的 盯梢等，运用需求十分广泛；主动驾驭方向来看，完结主动驾驭的首要条件是车载传 感器，其间中心组件是车载摄像头，包含单目视觉、双目视觉等。2020 年我国新能 源轿车销量 136.73 万辆，2021 年全年销量达 352.05 万辆，同比添加 157%，智能制 造的需求相应取得增量生长。未来在轿车智能化和轻量化趋势下，单车电子件价值 量将继续进步，对应轿车产线运用机器视觉的需求将进一步添加。（陈述来历：未来智库）
国内机器视觉商场较为涣散，国产品牌进口代替稳步推动。2020 年基恩士在我国地 区的收入占比商场总收入的 34%，康耐视占 9%，奥普特占 5%，其他一切企业共享 剩下的一半商场，商场会集度较低。依据机器视觉工业联盟数据，2018-2020 年我国 国产品牌商场规划占比稳步进步，2020 年已有 51.33%，进口代替正在稳步推动，在此进程中三方面内容值得重视。一是国产品牌占有的 51.33%商场比例中龙头企业奥 普特仅有 5%，国产企业竞赛格式更为涣散；二是现在国产企业仍以署理商为主，具 备自主出产才能的企业以中低端范畴进口代替为主，间隔完结高端产品进口代替仍 有一段间隔；三是从各产品的代替难度来看，光源现在已根本完结国产代替，集成商 的技能水平现在根本追赶上国外先进企业，其他环节现在代替难度仍较大。
3D 相机/3D 收集设备出售额增速最快。从商场规划增速来看，2018 年-2020 年间 3D 相机/3D 收集设备的出售额年均复合增速为 53.8%，其他环节产品的年均增速一般在 20%左右，3D 相机/3D 收集设备的出售额年均增速显着更高。3D 相机比较于 2D 相 机功用优势更为显着，具有更广泛的运用，估计未来仍将坚持高速添加。
光源是机器视觉系统的重要零部件，LED 光源归纳功用更为杰出。光源是指用于为 工业机器视觉运用场景供给照明的系统，首要包含光源和光源操控器，是影响机器 视觉系统输入的重要要素，直接影响输入数据的质量和运用作用。工业中运用光源的意图是完结图画中方针与布景的最佳别离，取得高质量、高对比度的图画。因而， 好的光源产品需求确保满意的亮度和安稳性，物置不断改变下也不会影响成像 质量。光源首要分为高频荧光灯、卤素灯和 LED 光源三种。其间，LED 光源因为分 布式规划和合理的电流分配技能，具有形状自由度高、运用寿命长、运转本钱低、发 光安稳等归纳优势，成为机器视觉范畴运用最为广泛的光源。
光源商场高端化趋势显着，用于 3D 视觉的辅佐结构光源商场逐渐翻开。光源照耀方 法可分为背向照明、前向照明、结构光照明和频亮光照明。背向照明是将被拍照物体 放在光源和相机之间，长处是可取得高对比度的图画；前向照明是将光源和相机位 放置于被拍照物体的同侧，长处是便于装置；结构光照明是将光栅或线光源等投射 到被检测物体上，依据明暗畸变解调出被检测物体的三维信息；频亮光照明是将高 频率的光脉冲照耀到物体上，相机与光源同步拍照高速运动物体的图画。现在，机器 视觉光源逐渐向着高端化方向开展，以结构光、同轴光等为代表的高端光源产品将 成为商场干流。跟着 3D 视觉技能逐渐构成更多老练的运用计划，用于 3D 视觉的辅 助结构光源产品将逐渐翻开商场，浸透进更多工业机器视觉运用场景。
光源技能门槛相对较低，国产企业具有先发优势且已占有主导方位。国外光源规划 才能现已趋于老练，闻名光源厂商日本 CCS 和美国 Ai 等，凭仗强壮的技能实力和 出产工艺在全球高端光源商场具有较高的占有率。因为光源技能门槛相对较低，目 前技能相对老练，比较于机器视觉其他部件，国内厂商进军很早，国内商场根本由国 产企业主导，奥普特、沃德普、康视达、纬朗光电等国内光源厂商根本已具有与世界 品牌竞赛的实力，其间奥普特是国内市占率最大的出产商，具有 38 大系列规范光源 产品和 30000 多个定制规划事例经历，具有非标产品的快速呼应才能。
镜头质量直接影响视觉系统的全体功用，是机器视觉系统中最要害的成像部件。镜 头是机器视觉系统中被摄物体信息收集和传递进程的起点，相当于人眼的晶状体。镜头的作用是将方针的光辐射聚集在相机芯片的光敏面阵上。镜头的参数有焦距、 视场、作业间隔、分辩率、景深等，实践挑选时需求考虑与相机和图画传感器之间的 匹配，跟着 CMOS 图画传感器技能的快速开展，传感器具有更小的像素，故需求更 高分辩率的镜头。除了分辩率外，一切透镜也会遭到必定的空间畸变，当镜头以非线 性办法拉伸或紧缩图画，使整个传感器的精确丈量变得十分困难。传统镜头的高畸 变问题使得远心镜头运用而生。远心镜头独有的平行光路规划能纠正传统工业镜头 视差，可在必定物距规划内，使得到的图画扩展倍率不会改变，具有高分辩率、超宽 景深、超低畸变的特性，在精细检测范畴备受欢迎。
全球工业镜头商场平稳添加，我国商场继续高速放量。2016-2019 年全球工业镜头商场规划从 10.8 亿美元添加至 12.0 亿美元，CAGR3.4%；我国工业镜头商场规划则从 2016 年的 2.3 亿元添加至 2019 年的 7.0 亿元，CAGR45.9%，我国工业镜头商场正以远超全球商场的增速敏捷扩张， 高速扩张的背面首要是相关出产研制工艺的不断进步，助推镜头出产的质效不断提 升，如镀膜技能的开展进步了镜头的良率、主动组立机的投入是的拼装环节由人工 转为主动拼装等，进步了拼装功率和产品安稳性。
国产企业凭仗价格优势和量产才能竞赛低端产品代替，高端商场已开端逐渐布局。现在我国工业镜头商场首要由国外老牌镜头厂商主导，包含德国施耐德、德国卡尔 蔡司、美国 Navitar、日本 KOWA 等，这些国外企业技能堆集雄厚、品牌影响力较大， 在高端工业镜头商场优势显着，但一般产品价格较高，对我国商场的运用开发缺乏。2009 年开端国内企业开端逐渐发力，但国内工业镜头厂商大多体量相对较小，首要 从中低端商场切入，凭仗性价比优势与外资品牌进行竞赛，如东莞普密斯。一起，东 正光学等部分国内厂商现已具有供给全系列工业镜头的实力，正活跃布局高端产品 商场，海康、大华也已具有工业相机出产才能。当时国内厂商在镜头制作工艺上与国 外老牌厂商比较还有距离，但现已根本可以满意视觉系统的根本需求。
工业相机比较民用相机具有多方面优势，挑选相机需求考虑多方面要素。工业相机 规划开端源于民用相机，工业相机与民用相机比较具有更强的图画安稳性、更高的 传输才能、更好的作业继续性以及环境适应性，在多方面均具有必定优势。不同类型 的相机直接决议收集到的图画分辩率和质量，是机器视觉范畴的要害部件。在实践 选用相机，首要需求考虑决议检测精度和视界巨细的分辩率，其次需考虑帧率，相机 帧率需求大于等于检测速度，再次是曝光办法，大局曝光仍是卷帘曝光，精确辨认一 般需求挑选大局曝光，最终则是其他参数的挑选，如 CCD、CMOS、网口或 USB 等。
智能相机处理了看得懂的问题，未来将继续进步多维度功用。世界工业相机商场经 历了由模仿相机到数字相机、再到智能相机的进程，2000 年曾经以模仿相机为主， 首要处理看得见问题；2000-2015 年工业相机商场处于数字化转型阶段，首要处理看 得清问题，数字信号接口代替模仿接口，高速接口协议 GigE Vision 等开端运用，同 时，2000 年后智能相机开端出现，首要处理了看得懂的问题，可完结读码、OCR、 辨认、定位引导、丈量等根本功用。智能相机将图画的收集、处理与通讯功用集成于 单一相机内，可以在狭隘的空间进行灵敏装置和运用，具有本钱低、易用性强、开发 简略快速、紧凑型一体化规划等长处。展望未来，智能相机的成像分辩率将不断提 高，图画收集速度大幅进步，可见光光谱向非可见光光谱拓展，单一光谱到多/高光 诺谱，空间维度向 3D/4D 继续延展、集成更多边际智能，全方位进步产品功用。
工业相机商场在全球商场和我国商场继续稳健添加。2016-2019 年，全球工业相机市 场规划从 6.2 亿美元添加至 14.0 亿美元，CAGR31.1%；我国工业相机商场规划从 3.3 亿元添加至 4.1 亿元，CAGR8.0%，增速较缓。国内工业相机商场增速较为缓慢首要 是因为国内工业相机相关技能还不老练，相关范畴的经历堆集还缺乏，产品更多以 进口国外品牌产品为主。世界规划内欧美企业在工业相机范畴进入时刻早，凭仗强 大的研制实力和先发优势，发生职业经历的不断堆集，带动全球工业相机商场规划 不断扩展。
欧美品牌占主导方位，国产代替逐渐推动。国外品牌因为布局较早，软硬件优势明 显，在国内高分辩率、高端工业相机范畴仍占有主导方位，如瑞士 Baumer、德国 Basler、 德国 AVT、加拿大 PointGrey 等，在国内工业相机商场市占率较高。国内厂商主打性 价比优势，对我国商场运用进行针对性开发，以占取有利切入点。从国内企业商场进 展来看，一方面，以安防监控为主的龙头企业运用自身在软硬件上的研制优势，开端 布局工业相机范畴，如华睿科技；另一方面，以专业机器视觉产品为主的零部件厂商 也不断推出智能相机系列产品，从中低端产品开端切入商场。
工业相机按图画处理器芯片可分为 CCD 相机和 CMOS 相机，CMOS 相机正成为主 流。CCD 是电荷耦合器材的简称，CMOS 是互补金属氧化物半导体的简称。CCD 是 各个感光元器材信号一致扩展，噪声较小，CMOS 则是独自扩展，图画有许多噪声， 图画质量低于 CCD 传感器。跟着 CMOS 传感器在消费电子职业的许多运用，CMOS 传感器在架构规划和工艺保证上现已显着改进，一起 CMOS 具有集成度高、本钱低、 体积小等优势，现在在许多运用场景中正逐渐代替 CCD 传感器。
视觉剖析软件是机器视觉“大脑”，完结视觉信息处理功用。视觉信息处理相当于机 器视觉的“大脑”，担任对相机收集的图画进行处理剖析，完结对特定方针的辨认、 检测与剖析，并作出相应决议计划。视觉信息处理一般包含图画预处理、图画定位与分 割、特征提取、形式分类、语义了解等层次。以一只猫的图画辨认为例，首要将取得 的图画进行预处理进步图画质量，运用鸿沟切割确认方针的巨细、方位与方向信息， 然后进行特征提取取得纹路、形状、色彩等特征，再运用各种搜索算法，与图画数据 库中有相似特征的图画匹配然后辨认方针物体，最终对物体解说描绘。
机器视觉软件先后出现四种干流软件渠道。机器视觉软件担任视觉感知与了解，实 现履行操控、图画收集、图画剖析与处理、事务核算、显现等重要功用。视觉软件的 开展通过了四个阶段：
依据图画算子的视觉开发软件：针对某个特定的出产过程，集成光源、IO、相机 等外设，对收集到的图画进行多算子的处理，最终发生图片供显现，发生状况、 数据，其间以 Halcon、OpenCV 为代表，缺点是本钱较高、人员技能要求严厉；
依据算法组件的视觉软件渠道：是将一个或多个算子，封装成具有某种归纳功 能的组件（如：圆查找、模板匹配、二维码辨认等），并供给可运转时动态组合 各组件功用的软件，典型代表有康耐视的 VisionPro、凌云光的 VisionWare、海 康的 VisionMaster、陕西维视图画的 Visionbank 等；
依据组态思维的视觉开发渠道：以灵敏多样的组态办法（而不是编程办法）供给 杰出的用户开发界面和简捷的运用办法，供给软硬件的悉数接口进行系统集成， 以基恩士的 CV_X 软件库，凌云公司的 VisionAssembly 为代表；
依据云端核算的视觉渠道：该渠道还处于开展进程中，以构建场景互联的工业 云渠道为意图，完结更大规划的智能工厂出产系统集成。
国外机器视觉软件开展较为老练，国内以二次开发为主。代表性机器视觉软件有 OpenCV、HALCON 和 HexSight 等，OpenCV 是美国 Intel 开发的开源免费图画处理 库，首要运用于核算机视觉范畴，开发本钱较低，但其可靠性、履行功率、作用和性 能不如商业化软件。HALCON 是德国 MVTec 公司开发的机器视觉算法包，HALCON 图画处理库包含一千多个独立的函数，其函数库可以通过 C/C++和 Delphi 等多种编 程言语调用，一起支撑百余种工业相机和图画收集卡包含 GenlCam，GigE 和 IIDC1394，被公认是功用最强的机器视觉软件之一。因为机器视觉软件的底层算法 具有十分高的技能壁垒，国内公司首要依据 OpenCV 等开源算法库，或 Halcon、 VisionPro 等商业算法库，进行二次开发。代表产品包含北京凌云光 Vision WARE 视 觉软件、陕西维视图画 Visionbank 机器视觉软件、深圳市精浦科技有限公司 OpencvReal ViewBench(RVB)等。
机器视觉中游包含设备制作和系统集成两个环节。机器视觉中游企业既要接受上游 的硬件设备，也要进行中游算法开发，还要为下流客户供给全体处理计划和相关服 务。系统集成商首要面向设备制作商或许终究用户，供给硬件集成、软件服务等处理 计划，可依据用户要求供给非标服务。现在国内系统集成职业门槛较低，商场竞赛较 为剧烈，职业盈余空间相对有限。设备制作商不止是做软件系统集成，而是将光源、 镜头、相机、图画收集卡、视觉剖析软件等与软件系统结合，针对特定下流运用场景 进行开发，制作完好的机器视觉系统或配备。
视觉系统等整套设备为机器视觉职业出售额首要构成。从细分产品构成来看，机器 视觉各类产品可分为三类，榜首类是特定运用视觉系统或可配备视觉系统，典型的 工业机器视觉系统包含光源、镜头、相机、图画收集卡、图画处理软件、通讯、输入 输出单元等，第二类首要是硬件，包含相机、光学原件、照明设备、各类传感器等；第三类包含软件、线缆、收集卡等其他配件。依据我国机器视觉工业联盟数据显现， 2020 年我国特色运用机器视觉系统的出售额占比为 43.3%，2D 相机为 18.8%，光学 原件为 16.2%，三者算计占比到达 71.6%，特色运用视觉系统和硬件类产品 2020 年 算计占比挨近 90%，为机器视觉商场首要构成，软件类和配件类商场比例较小。
机器视觉算法历经四代改造，已进入云端智能核算年代。机器视觉算法关于中游系 统集成至关重要，其开展可以划分为四个阶段：榜首代为形式辨认的图画处理，改进 了图画的质量；第二代为形式辨认的图画剖析，用特征提取东西完结图画中的方针 辨认，常有主成分剖析，Fisher 剖析、遗传算法等；第三代为图画了解深度学习，可 以完结分类、切割、检测和辨认功用；第四代为云端智能核算，运用依据常识图谱的 大数据发掘技能树立出产专家库。常见的机器视觉算法东西首要有两种类型，一种 是包含多种处理算法的东西包，另一种是专门完结某一类特别作业的运用软件，二 者各有利弊，需依据用户实践状况来挑选。
下流需求碎片化和定制化程度较高，机器视觉系统通用性较差，导致中游商场会集 度较低。机器视觉下流运用商场出现出高度碎片化和定制化的特色，触及职业许多 且需求多元，而一套机器设备往往只能运用于单一职业，或一套视觉系统中的配件 只能运用特定厂商的产品，因而针对不同职业大多需求进行定制开发。现在中游机 器视觉企业很难掩盖一切首要下业，也无法悉数掩盖悉数类型产品，不同职业 之间推行铺开的开发本钱和运用保护较高，导致机器视觉中游商场会集度较低，同 时，大部分企业产品类型许多，但单个产品量都不高，出现多种类、小批量的特征。
站在机器视觉中业视角来看，咱们看好具有底层算法才能以及上游部分零部件 自产才能的中游企业。首要，现在机器视觉中游企业大多不具有底层算法开发才能， 更多以二次开发为主，与特定场景需求结合度不高，更新需求呼应较慢，因而未来独 立具有底层算法开发才能的中游企业将更具优势；其次，中业竞赛剧烈，产品型 号许多且单产品的价值量一般不高，怎么压降本钱将是未来企业之间博弈的要害。因而可以向上游工业链延伸，具有自主出产部分零部件的中游企业将在未来竞赛格 局中占有有利方位；最终，下流需求的高度碎片化与机器视觉配备通用性差导致定 制化程度较高，怎么开辟更多不同下流运用职业，尤其是在未来几年景气量比较高 的锂电、光伏等职业，将是为中游企业供给超额利润的重要要素，而具有上述两种能 力的中游企业在未来商场竞赛中将更具优势。
检测范畴先发龙头，技能堆集较为深沉。公司是国内最早进入机器视觉检测范畴的 企业，通过多年深耕已具有厚实的研制才能，底层算法、2D/3D 机器视觉软件和部分 中心零部件均为自主研制，具有向下流多个细分职业拓展的才能。公司推出的 3D SPI 及 3D AOI 继续放量，具有 SMT 整线出售才能，凭仗高性价比优势有望完结进口替 代。一起 FPC 柔性电路板、半导体、锂电、医药等范畴新产品正在相继推出，推动 公司收入加快添加。
Mini LED 职业需求迎来放量，公司订单杰出有望连续高增。半导体工艺检测是机器 视觉在半导体职业中的重要运用，Mini LED 职业的鼓起为公司 AOI 产品带来新添加 点。依据 CINNO Research 安排猜测，Mini LED 职业未来五年的商场规划将增涨十倍，Mini LED 背光模组将从不到 2,000 万片/年出货量将添加至 1.7 亿片/年，商场空 间宽广，相应将带动公司 AOI 产品继续放量。到 2021 年 Q3，公司合同负债为 2686.72 万元，比较 2020 度末添加 160.04%，首要原因为新签合同预收货款以及宣布 产品已收货款添加，阐明公司 AOI、SPI、FPC 柔性线路板通用光学检测设备、镭雕 机、挑选性波峰焊等产品订单状况较好，在下流需求高景气布景下有望继续高增。
营收结构优化+本钱压力有望缓解，公司盈余才能得到不断改进。公司 2021 年三季 度单季本钱为 9906.82 万元，同比添加 52.40%，环比添加 5.03%，首要为公司上游原 资料对应的大宗产品价格上涨所造成的，考虑到大宗产品价格进一步上涨空间相对有限， 公司本钱端压力有望逐渐缓解。一起，公司 2016 年营收结构中机器视觉设备占比 45.37%，2020 年营收结构中机器视觉设备占比 56.94%，比较操控线缆组件而言机器 视觉设备的毛利率更高，未来跟着公司营收结构的不断优化和本钱压力逐渐缓解， 全体盈余才能有望得到进一步进步。
机器视觉零部件国产龙头，丰厚产品矩阵显示中心优势。公司以机器视觉中心部件 中的光源产品为打破口进入机器视觉商场，逐渐将产品线拓展至其他机器视觉部件， 现已构成包含 SCI 机器视觉系统、规范光源、非标光源、光源操控器、工业镜头、工 业相机、视觉配件、选型帮手等产品在内的丰厚机器视觉产品系统，全球商场来看仅 有基恩士具有相同全面的多产品布局。一起，公司具有 190+出售工程师，140+成像 工程师，870+软件工程师和全周期专业技能服务，可 7X24 小时现场技能支撑，规范 产品当天交货，定制产品 3 个作业日内交货。公司全流程服务优质快速，产品、服 务、研制等多方面优势铸就公司在机器职业的国内龙头抢先方位。
传统下流 3C 电子继续发力，新能源职业带来增量需求。公司深耕消费电子职业，产 品具有液晶屏 AA 区定位、耳机孔定位、按键字符方位检测、PCB 焊锡检测、手机 芯片缺点检测、手机 MIC 贴合检测、概括度检测等功用。近 3 年公司在消费电子行 业的营收占比均坚持在 70%以上，产品已获苹果、富士康、欧姆龙等职业闻名企业 认可，在 3C 电子范畴继续发力。一起，公司已成功开辟锂电、光伏等新能源职业， 产品可满意硅棒端面尺度检测、焊点检测、极片检测、电芯模组焊点缺点检测等场景 需求，已获宁德年代、比亚迪、孚能等各职业闻名企业认可。2020 年公司别离在 3C 电子范畴视觉运用研讨投入 2111.38 万元和新能源范畴视觉运用研讨投入 1058.45 万 元，助力相关范畴的产品功用进一步晋级。
募投扩产稳步推动，竞赛优势不断加强。公司 2020 年末正式登陆科创板，征集资金 16.18 亿元，首要用于“总部机器视觉制作中心”、“华东机器视觉工业园”等项目建 设，估计彻底建成达产后将添加光源产能 31 万个、镜头产能 20 万个、光源操控器 产能 15 万台、相机产能 2.7 万台和视觉操控器产能 1.1 万台，项目建造期为2年。
专心工业视觉配备，技能水平国内抢先。公司从工业视觉设备和工业智能计划下手， 首要产品包含精细丈量仪器、智能检测配备、无人物流车等，产品功用包含尺度与缺 陷检测、主动化出产装置、智能仓储物流等工业范畴多个环节，其间智能 3D 视觉传 感器、复合式高精度坐标丈量仪器和精细丈量仪器等产品均到达或超越世界优异同 行，现已取得苹果公司、三星集团等世界闻名企业的认可。一起，公司具有自主研制 的软件渠道和精细驱控等中心技能才能，全体技能水平国内抢先。
营收继续高速添加，海外商场营收显着添加。公司 2016 年经营收入仅为 1.81 亿元， 2020 年已达 9.64 亿元，近 5 年营收复合增速为 51.91%，全体营收继续高速添加。同 时，公司产品功用优异，不仅能构成进口代替，还可完结出口外销。2020 年公司海 外营收同比添加 442%，对公司营收奉献较大增量。
更低本钱+更宽范畴，助力公司快速开展。公司归于中游集成商，部分事务向上游拓 展，可自产包含视觉传感器、ARM 的智能相机、精细丈量专用操控器等在内的零部 件，可下降公司出产本钱。消费电子是公司现在首要运用范畴，2020 年营收结构中 消费电子范畴占比 88%。近年来，公司不断向半导体、光伏、轿车等范畴拓展，2019 年收买的德国半导体公司 MueTec 扩展了天准科技在半导体商场的比例，光伏范畴的 LDI 激光直接成像设备成为公司 2021 年第三季度成绩添加的要害，且公司已与轿车 范畴一级供货商、零部件厂商如博世、世特科等构成重要协作伙伴关系，下流运用领 域的不断拓展使得公司开展不断提速。
