据华为机器视觉官微发布,华为机器视觉产业峰会暨新品发布会将于8月8日召开。消息引发市场对机器视觉产业链的关注。机器视觉行业亦将迎来进一步的发展。
机器视觉的本质是为机器植入“眼睛”和“大脑”,通过成像和图像处理完成特定的工作流程。 机器视觉系统主要由光源、镜头、相机、图像采集卡以及图像处理软件五个部分构成。软件中算法是核心,硬件中半导体器件是关键。目前机器视觉主要应用于工业自动化领域,在被检测物品移动速度快、精确性要求高和工作重复性较高的场景下,机器视觉设备相比人眼工作效率提升明显,能够代替人眼在多种场景下实现识别、定位、测量、检测等多种功能。
机器视觉产业消息一经发布便获得市场关注,得益于其自身优势和社会环境。主要驱动因素为:(1)中国劳动力成本增加(2)制造业对生产效率和标准化产品的需求日益提高;(3)企业应用机器视觉技术的规模化生产成本将低于人工生产的成本;(4)机器视觉凭借其高分辨率的图像采集设备和计算机软件算法,在效率及精度方面远高于人工。
此前特斯拉发布人形机器人时曾介绍,特斯拉机器人延续了视觉为主的传感技术路线。市场分析,私服系统,减速器和机器视觉会为其最直接获益的三大行业。在特斯拉机器人和工业机器人风口下,机器视觉行业必将迎来一波强劲发展。
国内产业链方面
光源:
光源系统主要作用是为工业机器视觉应用场景提供照明,突出测量目标的主要特征。用以保证足够的亮度和均匀度,避免物体位置变化对成像质量的影响。其主要采用LED光源。
近年来,中国已涌现出一批具备市场竞争力的机器视觉光源制造商,如奥普特、维朗光电等,机器视觉光源国产化有望进一步加剧。
工业镜头:
工业镜头是机器视觉系统中最关键的成像部件。其核心作用是将目标成像在图像传感器的光散面上。工业镜头的主要优势为清晰度高、光谱透射能力强、畸变发生概率低,在分辨率、对比度、景深及像差方面优于普通镜头。
由于工业镜头技术较复杂,需要多年的研发积累。海外厂商具备领先技术优势。近年来本土厂商主要从中低端市场切入,凭借高性价比优势具有一定竞争力。中国厂商如东正光学、葛藤光、普密斯正逐步发展壮大。
工业相机:
工业相机的功能是将光信号转变为电信号。比普通相机拥有更高的传输力、抗干扰能力和稳定的成像能力。目前,市场上的工业相机产品主要类型有线阵列相机、面阵相机、3D 相机和智能相机。智能相机将图像采集、处理和通信功能集成到单个相机中,成为工业相机的发展趋势。
全球工业相机的市场规模于2019年达到14亿美元,其中国内高端工业相机领域是由进口品牌主导。随着中国工业相机市场需求不断攀升,由2011年0.8亿元上升至2019年4.1亿元。以大恒图像、海康威视为代表的本土企业在工业相机关键技术上有所突破。
图像采集卡:
图像采集卡是图像采集部分和处理部分的联通器件。经过相机获取的图像成为模拟图像信号,再经由图像采集卡转换为数字图像信号,并输出到图像处理软件中进行一系列的操作。
图像采集卡技术含量较高,市场集中度较高。中国在全球市场份额占比达到36%。国内市场规模在2020年达到3.9亿元,预计到2025年将达到5.1亿元,届时在全球市场的占比约为20%。。当前国内企业主要生产PCI/Pcle采集卡,代表性企有圆刚科技、凌华科技、研华股份等企业,占据市场七成左右的份额。
图像处理软件:
图像处理软件基本被国外企业垄断,国内企业在二次开发中有所布局。工业视觉软件则对数字信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作,自动完成对图像采集、显示、存储和处理。当前比较流行的开发模式是“软件平台+视觉开发包”,开发包是基于软件平台对常用各种图像处理算法进行了封装,软件工程师可以直接调用封装好的算法实现各种复杂的图像处理功能,降低二次开发难度和工作量。目前国内主要有奥普特自研软件,另外,汉王科技、虹软科技、云从科技等公司提供底层算法。