机器视觉比较人眼具有许多优势，表现在机器视觉的客观性和牢靠性、主动化、高效性、灵活性以及高精度上。机器视觉具有广泛的运用范畴，现在电子制作是国内工业视觉运用最大的范畴，而智能制作将成为机器视觉最宽广的运用蓝海，被广泛运用于安装定位、产品质量检测、产品辨认、产品尺度丈量等方面。

　　从职业现状来看，机器视觉商场空间潜力巨大，估计至2020年我国机器视觉商场规模将到达70亿元。国内外厂商纷繁布局机器视觉工业链上下流，国际两大代表巨子康耐视和基恩士占有全球很高的商场份额；现在国内厂商也在纷繁会集发力，我国的自主机器视觉品牌已达100多家，也有100多家专业机器视觉体系集成商，可见国内厂商都在为商场迸发活跃预备。

　　多重要素一起驱动机器视觉的潮流开展趋势。1）人口盈利消失，劳作力本钱激增；2）现在我国工业机器人的运用密度远低于全球平均水平；3）技能端立异驱动不断，机器视觉专利申请数量迅猛添加；4）方针上，工业4.0和制作业转型一起发力，从中央到当地利好方针一再出台扶持智能制作又好又快健康开展等等。可见机器视觉驱动力潜力十足！

　　机器视觉工业链来看，注重机器视觉中心零部件的上游商场。机器视觉体系由光源、镜头、相机、图画、采集卡以及中心软件五个部件组成，而机器视觉的下流首要是体系集成商以及整机配备制作商等。现在国内企业在机器视觉工业链的上游布局程度缺乏，在技能壁垒高的工业镜头、工业相机和底层软件体系上仍不充沛，未来跟着国内企业技能投入加大以及下流商场需求的继续放量，将会真实完结高端商场的国产化。

　　风险提示：工业视觉浸透不及预期风险；下流运用职业周期性动摇风险；方针风险等。

　　机器视觉是人工智能正在快速开展的一个分支，是用机器代替人眼来做丈量和判别，但其功用规模不只包含人眼对信息的接纳，一起还延伸到大脑对信息的处理与判别。详细看，机器视觉是经过机器视觉产品将被吸取方针转化成图画信号，传送给专用的图画处理体系，得到被吸取物的形状信息，再根据其表现出来的像素、亮度、色彩等散布转化成数字信号，然后运用人工智能软件体系对数据进行剖析处理，终究从中推断出咱们需求的信息并进行下一步剖析决议方案。

　　依照运用的范畴与细分技能的特色，机器视觉进一步可分为工业视觉、计算机视觉两类，相应的其运用范畴可分为智能制作和智能日子两类。工业视觉首要处理以往需求人眼进行的工件定位、丈量、检测等重复性劳作；计算机视觉首要是赋予智能机器人视觉，运用测距、物体标定与辨认等功用完结对外界方位信息、图画信息的辨认与判别。机器视觉技能最大的特色是进步出产的灵活性和主动化程度，大大进步了检测功率和精度。

　　比较较人类视觉而言，机器视觉具有许多优势。机器视觉是完结仪器设备精密操控、智能化、主动化的有用途径和完结计算机集成制作的根底技能，可谓现代工业出产和智能制作的“机器眼睛”，其间心优势在于:

　　客观性和牢靠性。机器视觉检测能克服人类视觉检测的丧命缺点——心情带来的主观性，检测成果较为客观牢靠。此外，由于机器视觉体系选用非触摸丈量，一般不需求物理触摸，所以对软弱部件不存在磨损等风险，对观测与被观测者都不会发生任何损害，然后进步了体系的牢靠性。

　　主动化。机器视觉主动化的特色有助于在恶劣环境下的作业，特别是不适合于人作业业的风险作业环境或人工视觉难以满意要求的场合，机器视觉体系可以代替其进入风险区域，完结工业出产使命。

　　高效性。由于机器作业功率远高于人类，一台主动视觉检测机器可以承当多人使命，而且不需求中止歇息，可以接连作业，极大的进步出产功率。

　　灵活性。当需求改动出产过程时，对机器视觉来说，只需软件做相应改变或许晋级以习惯新的需求即可，视觉体系可以快捷进行各种不同的丈量。

　　高精度。机器视觉的呈现使得关于细微尺度的精密丈量成为可能。机器视觉体系尺度丈量选用的是相对丈量法，经过倍率标定、屏幕图画丈量等来计算什物的巨细。经过高倍工业镜头或显微镜头，从细微的机械零部件到细微的生物细胞都可以运用机器视觉进行丈量。此外，由于机器视觉具有较宽的光谱呼应规模，还可以捕捉到人眼所无法辨认的细节，因此其检测愈加准确有用。

　　机器视觉运用范畴广泛，是机器人与外界交互与自主举动的条件，从工业视觉到计算机视觉，从人机交互到主动驾驶，从虚拟现实到物体主动辨认，从智能安防到医学范畴，机器视觉都能作为中心技能模块充任着重要输入的人物。

　　现在在国外，机器视觉的运用遍及首要表现在半导体及电子职业，其间大约40%-50%都会集在半导体职业。比如电路板印刷、电子封装、SMT外表贴装、电子电路焊接等，均需求运用机器视觉体系技能。

　　电子制作范畴现在是国内工业视觉运用最大的范畴。我国最早运用工业视觉的范畴是电子制作职业，这也是现在最大的运用范畴，首要会集在精密定位和检测上。轿车职业是现在工业视觉第二大运用职业，首要用在面板印刷质量检测、字符检测、精密丈量、工件外表缺点检测、自有曲面检测等。全体来看，现在机器视觉产品终端商场首要为电子制作、轿车制作、市政交通范畴，从未来开展前景看，印刷包装、食物饮料、医药、烟草等职业主动化水平会进一步进步，对机器视觉产品的需求也将继续大幅添加。

　　智能制作将成为机器视觉最宽广的运用蓝海。工业范畴是机器视觉运用中比重最大的范畴。制作业竞赛加重、本钱压力迫使企业注重出产功率将促进机器视觉技能的运用。机器视觉的特色是进步出产的柔性和主动化程度，而机器视觉易于完结信息集成，是完结计算机集成制作的根底技能，因此，在现代工业出产过程中，机器视觉体系与智能制作如影随形，被广泛运用于安装定位、产品质量检测、产品辨认、产品尺度丈量等方面。

　　全球机器视觉商场潜力巨大。根据Automated Imaging Association发布的计算数据，2015年全球机器视觉体系及部件商场规模是42亿美元，2016年这一数字约为46亿美元，估计2017年，全球机器视觉体系及部件商场规模将到达50亿美元。从久远的潜在商场规模来看，根据AIA查询，当时只要5%的潜在用户运用了机器视觉，也就是还有95%的潜在用户需求但还没有用上机器视觉，悉数潜力发挥出来后，全球的商场可到达1200亿美元。

　　我国机器视觉工业起步晚，商场基数小，但开展速度快。根据前瞻工业研讨院发布的《2017-2022年我国机器视觉工业开展前景与出资猜测剖析陈述》数据显现，2016年我国机器视觉商场规模到达30.3亿元（约4.4亿美元），全球占比9.6%，增速为26.8%，高于全球平均水平，跟着我国“十三五”规划着重制作业技能立异和“我国制作2025”战略的深化推进，在工业4.0年代，我国的机器视觉将迎来高速添加，估计商场增速将保持在20%左右，到2020年或达70亿元。

　　现在机器视觉技能以国外较为先进，如康耐视、基恩士等职业巨子，占有着全球大部分的商场份额。别的，跟着机器视觉技能的不断开展，在各职业中的运用日益加深，全球互联网和半导体巨子纷繁布局，英特尔、谷歌、脸书等等均大动作布局机器视觉。

　　康耐视公司。康耐视公司是为制作主动化范畴供应视觉体系、视觉软件、视觉传感器和外表检测体系的全球抢先供应商，一起也是抢先的工业 ID 读码器供应商。现在康耐视现已在包含北京、上海等十一个一二线城市设立了组织，可看出康耐视抢占我国商场的野心与方案。

　　基恩士(KEYENCE)。基恩士自 1974 年以来一向稳步生长，现已成为开发与制作传感设备的国际抢先者，产品规模包含传感器、丈量仪器、视觉体系、激光刻印机以及数码显微镜，不只可以满意许多制作与研讨职业客户现在的需求，而且还可以满意它们将来的需求。

　　根据我国机器视觉工业联盟查询计算，我国自有的机器视觉品牌已有100多家，专业的机器视觉体系集成商也有100多家。这些企业首要散布在珠三角、长三角及环渤海区域，包括从光源、工业相机、工业镜头、图画采集卡以及智能相机等一切机器视觉工业链产品。别的，国内部分上市公司在机器视觉范畴也具有较强的竞赛力，如精测电子、永创智能、劲拓股份、海康威视、慈星股份等。

　　精测电子是我国面板职业模组段检测设备龙头，是职业界少量在根据机器视觉的光学检测、主动化操控和电讯技能的信号检测等方面具有较高技能水平的企业。

　　永创智能：在二次包装范畴，永创智能以绝对优势占有龙头位置，现在正捉住下流客户智能晋级改造的时机，加速从主动化包装设备向智能化包装设备的转型。公司经过定增出资“智能制作出产线工业晋级项目”，将智能工业机器人移至包装设备工业出产线上，活跃进行三大战略布局：把握工业机器人等中心部件的自供才干、Mesh及机器视觉协同发力，完结从设备到软件体系的全面布局、智能包装出产线成为主力事务。

　　劲拓股份：拓宽进入智能配备体系和先进制作体系范畴，如智能焊接机器人、航空智能配备、只能机器视觉设备、高速点胶机、涂覆机等，可广泛运用于航空、轿车、船只、通讯及消费电子产品的制作和在线 多要素驱动，机器视觉潮流开展趋势确认

　　在曩昔20多年，我国从农业经济跻身国际工业大国之列，成为钢铁、水泥、冰箱和电视等产品的全球最大供货商，丰盛且廉价的劳作力可以说贡献了重要的作用，可是，跟着经济的不断开展，我国的人口盈利开端呈现衰退痕迹。从人口结构来看，我国的人口老龄化加重，从2013年开端65岁及以上人口继续添加，而15-64的适龄劳作人口却开端逐年下降，15-64岁人口占比也从2010年的74.5%降至2017年的71.8%，我国步入人口老龄化社会。从作业人数来看，我国制作业劳作力数量从2013年开端进入下降通道，2015、2016年乡镇制作业作业人数均下降3%以上，制作业劳作供应缺乏。而反观人力本钱，乡镇制作业作业人员的平均工资快速添加，2010-2017年制作业作业人员平均工资CAGR到达11%。人力本钱的进步意味着工业视觉的出资回收期缩短，全体性价比进步，机器视觉代替人眼势在必行。

　　我国工业机器人的运用密度远低于全球平均水平，与韩国、日本、德国等兴旺国家比较间隔愈加显着，如日本轿车和一般职业的工业机器人运用量别离为1240台/万人、214台/万人；德国的这两个数据别离为1131台/万人和181台/万人。而我国的轿车和一般职业的工业机器人具有量则只要505台/万人和33台/万人，与兴旺国家的巨大间隔意味着我国工业机器人商场开展潜力巨大。而机器视觉是工业机器人完结定位、检测等常见功用的必备技能，因此，跟着国内机器换人潮流的继续推进，机器视觉的商场需求也将快速添加。

　　职业开展的条件条件是自主立异才干的进步，在机器视觉方面，我国的立异表现在近几年有了很大的打破。到2018年5月，有关“机器视觉”的申请专利合计5968项，机器视觉技能水平从2011起进入高速开展期。2011年，我国机器视觉专利申请数为267个；2012年，我国机器视觉专利申请数量为298个；但仅2017年一年，“机器视觉”相关申请专利便到达1004项，已接连两年专利申请量超越1000项，而且2017年专利揭露数量打破1000项，到达1313项。可知我国的机器视觉技能正在迅猛追逐。3.3 方针助力，机器视觉迎来开展的黄金实期

　　4.0和制作业转型之下，国家和当地智能制作利好方针一再出台，工业视觉工业将得到要点开展。环绕完结制作强国的战略方针，2015年5月，国务院发布《我国制作2025》，提出加速机械、航空、船只、轿车、轻工、纺织、食物、电子等职业出产设备的智能化改造，进步精准制作、灵敏制作才干，统筹布局和推进智能交通东西、智能工程机械、服务机器人、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品研制和工业化，推进制作业的转型晋级和跨越式开展。在此布景下，当地也纷繁推出工业开展道路规划支撑智能制作、高端配备制作业、人工智能、工业机器人的开展。工业视觉是智能制作的中心分支之一，也是可以首先浸透并开展起来的中心技能之一，现已得到了方针的注重和扶持。在方针利好环境下，工业视觉工业将取得大而安稳的开展空间。

　　机器视觉体系首要由光源、镜头、相机、图画采集卡以及中心软件五个部分构成。软件中算法是中心，硬件中半导体器材是要害。机器视觉职业的上游首要是各个零部件的出产商，体系集成商、整机配备制作商等处于职业下流，除此之外，还有产品的署理商及分销商担任机器视觉产品的署理及出售。

　　由机器视觉的全体本钱散布可以看出，部件的购买以及软件开发占到本钱的80%。而部件中最要害的部分无疑是半导体芯片，每个环节的硬件设备中都需求芯片技能以及电路集成。软件作为机器视觉的中心，其技能的老练水平决议了运用机器视觉的出产工序中的准确度软件将图画进行数据化，经过剖析数据，运用算法进行判别，然后支撑辨认和检测等功用的打开。

　　光源直接影响到机器视觉体系的输入环节，光源质量的凹凸关乎到机器视觉可处理数据的颗粒度精密程度。

　　机器视觉有三大技能即采像技能、处理技能、运动操控技能，好的光源可以使机器视觉取得比照愈加明显的图画，然后下降处理的功耗、进步处理技能的作用和速度。现在所运用光源分为LED光源、卤素灯光源以及高频荧光灯光源三种，究其性价比而言，LED光源最为适宜，首要优胜于它的形状自由度、运用寿命、呼应速度、单色性以及色彩多样性上归纳比较，因此现在机器视觉范畴中运用最广的就是LED光源。可是针对不同状况也会有针对性的处理方案需求不同的光源，不行混为一谈。

　　现在全球光源占有率榜首的厂商是日本CSS公司，而由于光源技能相对较低的门槛以及国内厂商较早的布局，现在机器视觉上可用光源现已根本可以完结国产化。光源职业竞赛也较为剧烈，从地域来看首要散布于东莞、深圳等南边兴旺城市，起步较早，可是其他如江浙沪区域以及京津冀区域也存在部分光源厂商，可见光源范畴竞赛充沛。4.3 工业镜头---高端商场国产化待打破

　　镜头作为体系中最要害的原件，只要镜头充沛满意硬件要求，体系才干彻底发挥剖析功用。有四大要素会影响到镜头的质量：可以检测物体类别和特性、景深或焦距、加载和检测间隔以及运转环境。镜头的首要功用在于信号的传递或是说成像的图画的传递。关于镜头而言分为一般镜头和工业镜头，关于机器视觉而言对镜头的要求更高，因此需求更高技能含量的镜头以及定制化的镜头。在工业机器视觉丈量中，要求作业间隔较近，一般30mm至100mm间，需求选用在一般镜头和CCD相机间参加一个接圈的近摄镜头，意图是可捕捉到较近间隔方针的图画，专业性要求高。工业镜头分为定焦镜头、定倍镜头、远心镜头以及接连变倍镜头号。

　　现在而言国产工业镜头多用于低端商场运用中，而高端商场依然被外国知名品牌占有，知名企业如德国schneider以及意大利的Opto等。因这些外国企业创立时刻早，技能以及资金堆集雄厚，品牌知名度高优势较大；而我国企业起步较晚，但开展较为敏捷，现现已过相对优势活跃抢占了中低端商场。也现已存在单个企业如东正光学所出产高端镜头现已进入了华为等知名企业出产车间的出产检测中。可知在未来跟着技能进步，以及需求要素推进的状况下，国产化品牌也会逐渐进入高端商场的。4.4 工业相机---技能至上

　　相机的作用是将经过镜头投影到传感器的图画传送到可以贮存、剖析和显现的机器设备上。总的来说，工业相机相关于民用相机而言具有图画安稳性高、传输才干强以及抗干扰才干高级特性。机器视觉运用中最为广泛运用的相机分为

　　CCD（Charge Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal OxideSemiconductor）相机两类。CCD技能起步较早，开展也较为老练，在噪声方面操控的较好，因此成像质量相对优于CMOS成像技能。可是缺点在于本钱较高，是因其经过摆放规整的发光二极管感应发电，结构杂乱。现在而言，CCD与CMOS别离用于高端和中低端商场中，由于机器视觉关于技能上的要求，CCD被广泛运用在机器视觉中。跟着CMOS的电路噪音消除技能的不断改进，或许其之后也会进入高端商场中。

　　工业相机类似于工业镜头，外国知名企业布局较早、技能堆集丰盛，因此商场占有率高，如德国Basler和AVT。近年来国产化的工业相机厂商在活跃布局商场，大力打破要害技能难点，缩小与国外厂商的间隔。以海康威视和大华股份为例，作为安防监控企业，依托自身在软件、算法、硬件、结构以及测验等方面的技能优势，活跃进入工业相机商场。工业相机需求许多的研制投入，因此关于相关厂商的要求较高，可是另一方面具有相关技能优势以及实力雄厚的企业也会有很大的优势时机，特别注重相关的安防监控范畴厂商。4.5 图画采集卡---国内开展比较老练

　　图画采集卡是机器视觉体系中用于获取数字化视频图画信息，并进行贮存和播映的硬件设备。图画采集卡是作为衔接两头的设备而呈现，承建着从镜头相机的电信号传送至处理图画的中心软件中，经过光电转化，将其变成可处理的数字信号。现在最为遍及的是

　　转化技能。我国许多视觉职业厂商均是从图画采集卡做起的，因此图画采集卡商场相对老练，不存在技能上的难点或是壁垒。从2010年开端，许多工业数字相机的呈现，图画采集卡的商场被敏捷代替，虽然对图画质量和数据传输有高要求的运用仍需求图画采集卡，但全体商场规模不大。4.6 图画处理软件---国内软件开发才干还较低

　　图画处理软件是机器视觉体系的“大脑”。在软件算法完结对图画的剖析、处理和辨认并做出判别后，机器视觉体系才干够完结检测、定位以及辨认等功用。国产化软件的优势在于其易用性、本乡化，可以针对本地实际状况开发软件，更简单取得本乡企业的认可，可是缺点在于功用不行完善、全面。

　　工业视觉软件可分为三类：运用软件、专用开发包以及渠道软件。运用软件首要针对终究用户、设备商或是体系集成商，只需求用户关于应有有较好的了解，可以对软件进行功用和参数商的装备即可，缺点在于无法完结功用扩展或调整。而专用开发包针对设备上以及体系集成商，要求可以进行必定的编程开发。关于渠道软件而言，要求对运用有深化了解以及需求有才干进行编程开发和有必定的图画根底，集成图画处理和剖析东西、专业视觉东西和机器视觉体系常用软件功用，具有最大的开发灵活性。运用最为广泛的软件渠道有

　　VC、C#、LabVIEW等，国内的软件渠道竞赛力缺乏，仍需进一步进步。4.7 机器视觉上游布局程度不高，商场潜力大

　　全体来看，国内企业在机器视觉工业链的上游布局程度还不高，商场开展潜力大。

　　外国企业根据技能上的堆集以及品牌知名度抢占了大部分的高技能高赢利部件商场，而国内企业现在在低端工业商场占有率较高，高端工业占有率有待进步，如工业镜头、工业相机和图画处理软件等。未来，跟着需求的进一步进步和专利技能的不断老练打破，可见会完结高端商场的国产化。