機(jī)器視覺(jué)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何?

機(jī)器視覺(jué)是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是通過(guò)機(jī)器視覺(jué)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);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。

機(jī)器視覺(jué)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(jué)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。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)最基本的特點(diǎn)就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度。在一些不適于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或者人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué)。同時(shí)，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)的效率和自動(dòng)化程度。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

中國(guó)正成為世界機(jī)器視覺(jué)發(fā)展最活躍的地區(qū)之一，應(yīng)用范圍涵蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事、航天、氣象、天文、公安、交通、安全、科研等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)。其重要原因是中國(guó)已經(jīng)成為全球制造業(yè)的加工中心，高要求的零部件加工及其相應(yīng)的先進(jìn)生產(chǎn)線，使許多具有國(guó)際先進(jìn)水平的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也進(jìn)入了中國(guó)。

一個(gè)典型的工業(yè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包括：光源、鏡頭(定焦鏡頭、變倍鏡頭、遠(yuǎn)心鏡頭、顯微鏡頭)、 相機(jī)(包括CCD相機(jī)和COMS相機(jī))、圖像處理單元(或圖像捕獲卡)、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊 / 輸入輸出單元等。

機(jī)器視覺(jué)是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支，不同權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)器視覺(jué)的定義略有差異，但簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做檢測(cè)、判斷和控制。機(jī)器視覺(jué)基于仿生的角度發(fā)展而來(lái)，比如模擬眼睛是通過(guò)視覺(jué)傳感器進(jìn)行圖像采集，并在獲取之后由圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理和識(shí)別。由于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)日益增長(zhǎng)的技術(shù)需求，全球機(jī)器視覺(jué)行業(yè)60年代開(kāi)始興起，起步較早，90年代發(fā)展已趨于成熟，現(xiàn)階段繼續(xù)保持高速發(fā)展。中國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)伴隨中國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展而崛起，于90年代末起步，相對(duì)全球較晚，目前正處于快速發(fā)展階段。

機(jī)器視覺(jué)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)分析

機(jī)器視覺(jué)雖然只有幾十年發(fā)展時(shí)間，但隨著全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革浪潮的興起，機(jī)器視覺(jué)行業(yè)順勢(shì)迎來(lái)快速發(fā)展。機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用已經(jīng)從最初的汽車制造領(lǐng)域，擴(kuò)展至如今消費(fèi)電子、制藥、食品包裝等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展生命周期來(lái)看，國(guó)際機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)處于成熟期，預(yù)期未來(lái)幾年內(nèi)，歐美日機(jī)器視覺(jué)技術(shù)仍將不斷有創(chuàng)新，國(guó)際機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)有望保持現(xiàn)有市場(chǎng)規(guī)模，并繼續(xù)增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)目前還處于成長(zhǎng)期，從近幾年的情況來(lái)看，我國(guó)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)已積累足夠技術(shù)、市場(chǎng)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，已步入快速發(fā)展階段。

機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游原材料零部件、中游裝備制造以及下游終端應(yīng)用行業(yè)構(gòu)成。從深度來(lái)看，機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈的多個(gè)環(huán)節(jié)。以手機(jī)的制造為例，機(jī)器視覺(jué)可應(yīng)用在結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)、模組生產(chǎn)、成品組裝、錫膏和膠體的全制造環(huán)節(jié)，例如IPhone生產(chǎn)全過(guò)程就需要70套以上的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。從廣度上看，機(jī)器視覺(jué)的下游行業(yè)眾多，包括汽車、3C電子、半導(dǎo)體、食品飲料、光伏、物流、醫(yī)藥、印刷、玻璃、金屬、木材等。

機(jī)器視覺(jué)的這種不斷增長(zhǎng)的擴(kuò)散正在與將工業(yè)系統(tǒng)連接到物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的趨勢(shì)融合。隨著傳感器變得越來(lái)越智能化(部分地由支持的計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法驅(qū)動(dòng))，因此生成的數(shù)據(jù)為工業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供了寶貴的見(jiàn)解。反過(guò)來(lái)，這又開(kāi)辟了監(jiān)視設(shè)備的新方式，將自主機(jī)器人系統(tǒng)(如無(wú)人機(jī))連接到物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。

2019年我國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模65.5億元(不包含計(jì)算機(jī)視覺(jué)市場(chǎng))，同比增長(zhǎng)21.8%。2014-2019年復(fù)合增長(zhǎng)率為28.4%，并預(yù)測(cè)到2023年中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到155.6億元。當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)向新動(dòng)能、新經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)換，3C、汽車、光伏半導(dǎo)體等眾多行業(yè)對(duì)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)迸發(fā)旺盛需求，由此看來(lái)，中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)潛力巨大。數(shù)據(jù)顯示，2016-2019年，全球機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，至2019年突破100億美元，達(dá)到102億美元。2020年，受新冠肺炎疫情影響，全球供應(yīng)鏈中斷，項(xiàng)目停擺，給全球機(jī)器視覺(jué)行業(yè)帶來(lái)了沖擊，市場(chǎng)規(guī)模下降至96億美元。

機(jī)器視覺(jué)下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展

我國(guó)機(jī)器視覺(jué)相關(guān)融資額整體呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2020年達(dá)到93.04億元，創(chuàng)下歷史新高隨著技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。

“十四五”期間，中國(guó)將進(jìn)一步深化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推進(jìn)制造業(yè)的科技創(chuàng)新和智能制造水平，著力從要素驅(qū)動(dòng)向技術(shù)及創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。通過(guò)強(qiáng)化研發(fā)、設(shè)計(jì)能力，提高配套能力、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)元器件的研發(fā)和系統(tǒng)集成水平，促進(jìn)細(xì)分市場(chǎng)、專業(yè)化分工和集群發(fā)展，推動(dòng)先進(jìn)裝備制造業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)從以組裝為主向自主研發(fā)制造為主轉(zhuǎn)變。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)以及制造業(yè)的進(jìn)一步智能化將推動(dòng)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)的發(fā)展。