2024年機器視覺產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍皮書

11本藍皮書版權為高工咨詢（GGII）所有所產(chǎn)生的誤解和訴訟由企業(yè)自行負責，本公司不承擔從細分賽道來看，2D相機市場格局趨于穩(wěn)定，以?？怠⑷A睿為代表的國產(chǎn)廠商份額持合的技術路線；從芯片到軟硬件，國產(chǎn)化是大勢所趨……2023年中國市場機器視覺各大核心部件的國產(chǎn)化份額均已超過70%，其中光源國產(chǎn)化率超相比之下，更上游的芯片與傳感器層面，國產(chǎn)化率程度相對偏弱，2023年中國工業(yè)視年版本的基礎上對視覺產(chǎn)業(yè)鏈、機器視覺細分產(chǎn)品競爭格局、3D視覺應用、視覺技術趨勢等內容做了深化和更新，同時加入了機器視覺上游核心部件的分析，如CMOS傳感器，旨在）： 9 一、機器視覺定義類。相應地，其應用領域可以劃分為智能制造和智能生活智能制造相關領域未來消費、服務等智能生活領域主要解決需要人眼進行工件定位、測量、檢測等重復性勞動賦予智能機器人視覺，實現(xiàn)對于外界外置信息、圖像信息的識別和判斷要求較高，需要對工業(yè)相機的幀頻、像素等指標依據(jù)需求篩選除特殊情況，大部分對于相機或攝像頭的要求不高單一傳感器為主，向多傳感器融合發(fā)展多傳感器融合底層算法多為Halcon，圖像采集、鏡頭控制、圖像處理等算法，更加側重于精確度的提高底層算法多為OpenCV，側重于采用數(shù)學邏輯或深度學習進行物體標定與識別數(shù)據(jù)以產(chǎn)線終端存儲為主，正在向云端存儲轉化以云端存儲為主較高，在電子制造半導體、汽車等行業(yè)的測量、檢測已有成熟應用部分場景如人臉識別、車牌識別、安防監(jiān)控等應用較成熟，剩余場景仍處于探索階段注：本藍皮書中涉及的機器視覺主要是指在智能制造、智能物流等領域應用的工業(yè)視2D視覺是通過工業(yè)相機來獲取平面圖片，根據(jù)灰度或彩色圖像的對比度特征提供分析存在缺失檢測、離散對象分析以及基于邊緣檢測的二維幾何分析光機、工業(yè)相機、圖像采集卡、視覺控制器等核心硬件，以及軟件算法、AI平臺等軟件。等功能，可以根據(jù)實際應用場景靈活調整零（1）光源——作為輔助成像器件，對成像質量的好壞往往能起到至關重要的作用，光（3）工業(yè)相機——成像器件，通常的視覺系統(tǒng)都是由一套或者多套的成像系統(tǒng)組成，流，同時它可以控制相機的一些參數(shù)，比如觸發(fā)信號，曝光/積分時間，快門速度控制。簡單的控制可以直接利用部分圖像采集卡自帶的I/O，相對復雜的邏輯/運動控制則（1）圖像傳感器——智能相機的核心部件之一圖像傳感器有CMOS和CCD兩種類型，它們能夠捕捉到圖像中（2）圖像處理芯片——圖像處理芯片負責對圖像數(shù)據(jù)進行處理和分析。它能夠實現(xiàn)圖（3）攝像頭模塊——攝像頭模塊負責采集圖像數(shù)據(jù)。它通常由鏡頭、光學濾鏡、快門（4）存儲器——存儲器用于存儲拍攝的圖像數(shù)據(jù)。通常有內置存儲器和可擴展存儲器（5）操作界面——操作界面通常包括液晶顯示屏、按鍵和觸摸屏等，用于顯示拍攝的（6）無線通信模塊——無線通信模塊可以實現(xiàn)與其他設備的無線連接，如牙等。通過無線通信，用戶可以方便地將拍攝的照片傳輸?shù)狡渌O備上進行編輯和分（7）系統(tǒng)軟件——系統(tǒng)軟件是整個系統(tǒng)的核心，它包括相機的操作系統(tǒng)和應用程序。30%30%1376.525%20%925.2120%9006008.63%3005.80%3000%00%201620172018201920202021202220232024E2028F全球機器視覺市場規(guī)模（億元）——同比增長（%）2023年以來，受到宏觀經(jīng)濟環(huán)境及下游消費低迷的影響，制造業(yè)固定資產(chǎn)投資增速放從細分行業(yè)來看，3C行業(yè)受到消費不振的影響，以智能手機為代表的行業(yè)延續(xù)低迷態(tài)此外，3D視覺領域洗牌加速，對于眾多初創(chuàng)型3D視覺廠商而言，一于對外部環(huán)境的不確定性與產(chǎn)業(yè)投資謹慎度上升的判斷，GGII整體調低了未來幾年機器視4504003503002502000315.31161.5011.91%8.49%79.98 23.62315.31161.5011.91%8.49%79.98 23.6250%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%201620172018201920202021202220232024E2028F3D視覺市場規(guī)模（億元）2D視覺市場規(guī)模（億元）增長率（%）39.24%60.76%a外資39.24%60.76%a外資41.48%41.48%58.52%外資19.88%15.06%10.84%15.06%9.04%27.11%18.07%9.04%27.11%光源鏡頭a相機工控機a軟件a其他外資主導，國產(chǎn)加外資主導，國產(chǎn)加國產(chǎn)化最充分，國國內企業(yè)以生產(chǎn)低端鏡頭為主，高端鏡頭依賴進口，國國內工業(yè)相機進步明顯，國產(chǎn)化率超國產(chǎn)與國外差距不外資主導高端市場，國內企業(yè)開始外資占據(jù)中高端主要市場，國內積極追趕，物流領域以中國臺系廠商占據(jù)國內企業(yè)在軟件包內資：?？禉C器人VisionMaster、凌云光VisionWare、創(chuàng)科視覺Ckvision、圖漾科技RobotVisio在部分細分行業(yè)國CMOS芯片逐漸占領了市場。CMOS芯片括機器視覺）、安防監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備、機器視覺等諸多領域。隨著技術進步和新豪威科技（韋爾股份收購）、安森美半導體（ONSemiconductor）、Teledyne、amsOSRAM等，市場集中度較高。國內企業(yè)主要包括格科微、思特威、長光無強強中60604020052.90%54.6260%50%40%30%20%0%24.63%22.78%18.189.5411.8911.45%201620172018201920202021202220232024E2028F市場規(guī)模（億元）——同比增長（%）21.8424.2020.13%10.82%5.757.0621.25%12.00%27.118.5680.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.0070.4247.43%70.4226.00%26.00%22.02%18.87%17.32%21.4210.99%8.12%14.4912.199.9941.529.57%31.5837.9035.0517.0020162017201820192024E2028F2020202120222023市場規(guī)模（億元）同比增長（%）202020212022202350%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%應用的企業(yè)數(shù)量較少。同時，由于工業(yè)場景解決方案進行配套，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的落地以及工藝場景90806040200102.64%79.9880%60%40%20%0%72.17%59.86%53.54%47.92%28.9823.6222.69%28.35%26.32%18.4011.515.6872.17%59.86%53.54%47.92%28.9823.6222.69%28.35%26.32%18.4011.515.681.151.983.043.84201620172018201920202021202220232024E2028F3D工業(yè)相機市場規(guī)模（億元）同比增速（%）采集單元、圖像處理單元、網(wǎng)絡通信裝置等，是一種高度集成化的微小型機器視覺系統(tǒng)。化的小型機器視覺系統(tǒng)，大部分的智能相機都可脫離理與通信功能于一身，提供了具有多功能（如讀碼、OCR、識別、定位引導、測量等標準相機中算法都已封裝成固定的模塊，/25205054.04%27.5860%50%40%30%20%0%45.87%34.85%29.84%13.5914.59%11.8610.5222.47%9.5412.71%6.5410.27%4.853.963.0545.87%34.85%29.84%13.5914.59%11.8610.5222.47%9.5412.71%6.5410.27%4.853.963.05201620172018201920202021202220232024E2028F市場規(guī)模（億元）——同比增長（%）未來機器視覺在各行業(yè)中的持續(xù)滲透，以及終端用戶對軟件價值的認知逐漸提升，GGII數(shù)9080604020089.1160%50%40%30%20%0%56.5047.0151.1052.5040.9932.1324.3026.6624.3022.0520.9521.2516.9318.8022.0520.9521.2516.9313.3312.537.8610.1313.3312.537.864.666.104.66201620172018201920202021202220232024E2028F市場潛在需求規(guī)模（億元）品牌銷售規(guī)模（億元）品牌市場規(guī)模同比增長（%）品牌銷售占比（%）CMOS圖像傳感器作為機器視覺系統(tǒng)的核心部件，其技術壁壘高、研發(fā)投入大。目前，OSRAM等）掌控，國產(chǎn)主要代表廠商有長光辰芯。17.82%82.18%u外資17.24%82.76%外資索尼安森美aTeledynea長光辰芯aamsOSRAMa其他21.4%21.4%78.6%a外資17.3%17.3%82.7%a外資從廠商競爭格局看，2023年?？禉C器人、華?？萍純杉翌^部企業(yè)出貨量合計占比超過a?？礱華睿aBasleru大恒a邁德威視DALSA埃科a度申UAVT灰點uFLIRa其他9000080000700006000050000400003000020000100000201620172018201920202021202220232024E路徑規(guī)劃技術讓機械手能精確抓取/運動到相機定物流設備在包裹進入分揀環(huán)節(jié)前從無序隊列整理集成于自動化檢測設備或以視覺系統(tǒng)的形式安裝18.20%18.20%81.80%a外資業(yè)領先地位，同時，其在新能源視覺檢測領域亦取得較大突破，并形成規(guī)?；涞亍?8.73%38.73%61.27%u外資基恩士、易思維、靈西機器人、盛景智能、海年，機器視覺融資案例數(shù)量下滑約6.25%，融資金額下滑約44.03%，平均單筆融資金額從2022年的0.93億元下降至0.56億元，融資市場收縮明顯。454025205046.350.800.600.400.20-430.730.620.562216.6513.5613.827.350.072.880.720162017201820192020202120222023融資案例數(shù)量（例）融資金額（億元）平均單筆融資金額（億元）29.75300.610.930.3689.38%25.00%9.38%25.00%12.50%6.25%37.50%9.38%12.50%6.25%37.50%u視覺解決方案3D工業(yè)相機u視覺芯片/模組u視覺設備u視覺軟件u其他10.00%6.67%26.67%23.33%23.33%10.00%3D工業(yè)相機a視覺芯片/模組a視覺解決方案a視覺設備a視覺軟件u其他（2）更多資金涌向更上游的芯片/模組領域，具備芯片自研能力的相機/傳感器廠商無A+輪A++輪AusvicCapitalA+輪A++輪本2D相機的典型應用領域包括：對采用差別組件的對象的裝配檢驗；高度差幾乎為零的里完成檢測；對顏色和/或打印質量（如包裝上的條形碼）的評估；對可以通過顏色或印記進行明確區(qū)分的產(chǎn)品進行分類；電路板焊錫檢光電二極管將光線轉換為電荷，讀垂直電荷傳輸方向的緩存器中，每高配置光柵等器件來記錄線掃相機每一行掃描結果的坐標，導致額外增加視覺系統(tǒng)的綜合成高的缺陷時，如果2D方面沒有足夠對比度，但中短遠短短中中高高高中高高中高低高高低低高中差好好好差好好差中好差好中中低高低中高高高中高高高進而根據(jù)判別結果來控制現(xiàn)場的設備動作，自動完成機器視覺算法平臺主要包括商業(yè)算法庫和開源算法庫，目前在工業(yè)視覺應用較多的Halcon、Visionpro、NIvision、Visi開源算法庫。度，能用在多個行業(yè)應用中，國外知名的處理軟件有德國MVTec的Halcon，康耐視的OPT的SciVision，凌云光的Visi圖漾科技的RobotVisionSuite等。除了視覺公司推出的商業(yè)軟件庫，還有開源算法，如HalconMVtecVisionProMILMatroxAdeptNIVisionVisionWareVisionBank進而根據(jù)判別的結果來控制現(xiàn)場的設備動作，自動完成對圖像采集、顯示、存儲和處理。截至2023年末，中國機器視覺相關專利申請共有28596件，其中，發(fā)明專利16381件，占比為57.28%；實用新型專利5720件，占比為20.00%；發(fā)明授權專利6152件，占比為21.51%；外觀設計專利343件，占比為1.20%。2023年中國機器視覺相關專利申請數(shù)量為3904件，同比增長0.51%。4500400035003000250020005000388439043676322928372574712814712518201220132014201520162017201820192020202120222023專利數(shù)量（件）——增長率（%）60%50%40%30%20%0%4000350030002500200050003381325028842608240696968470048150%45%40%35%30%25%20%0%201220132014201520162017201820192020202120222023專利申請數(shù)量（件）——同比增長（%）34326005004003002000503472426345229372844350%300%250%200%150%100%50%0%-50%-100%201220132014201520162017201820192020202120222023專利申請數(shù)量（件）——同比增長（%）），在視覺檢測應用中，80%的應用使用可見光譜段中的某個單一譜段進行檢測，如寬譜段最容易理解的多光譜相機是使用Bayer算法或棱鏡分光技術的彩色可見光相機，可同時獲得R、G、B（紅、綠、藍）三光譜信息，與人眼直觀感受相似。目前市面上使用最多的多/高光譜相機是通過在芯片前端鍍不同的窄帶濾光膜實現(xiàn)。歐洲IMEC已實現(xiàn)單像素級的鍍膜技術，在CMV2000的2048*1088Pixel的面陣芯片上進行鍍膜使得芯片在470nm~900nm譜段可分出高光譜數(shù)達到150個譜段，每個譜段精度不高于3nm。毫無疑問，3D視覺技術的發(fā)展，將很大程度上填補2D視分頭部廠商已經(jīng)在傳統(tǒng)經(jīng)典算法與AI算法的結合上已取得顯著成境的互動和反饋，機器能夠自動調整和改進自己的算法和模型，進一步提升圖像識眼標定等技術應用于點膠、拼裝等工藝環(huán)節(jié)中，發(fā)展，以及下游工業(yè)場景對于“機器換人”的需地提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率及安全性，因此，視覺識別也被廣泛應用于工業(yè)場13.30%13.30%31.40%25.60%29.70%定位識別檢測測量8.19%10.25%8.19%10.25%5.06%25.05%10.89%24.66%5.06%25.05%10.89%24.66%10.05%u3C電子汽車鋰電池a半導體醫(yī)藥食品包裝物流倉儲u其他5.32%22.32%21.52%22.32%12.97%4.50%8.68%8.57%8.68%10.74%5.39%3C電子a汽車a鋰電池a半導體a醫(yī)藥a食品包裝物流倉儲光伏其他次是醫(yī)藥、物流倉儲、3C、食品包裝等領域，亦呈現(xiàn)較80%80%60%40%20%0%-20%20232024E加，同時，隨著市場競爭的不斷深入，不可避免的也會有廠商被淘800600400200021.31%102396716.22%17.35%16.52%17.16%85413.95%13.15%13.23%6115404714023452945.79%258222201220132014201596716.22%17.35%16.52%17.16%85413.95%13.15%13.23%6115404714023452945.79%258222企業(yè)數(shù)量增長率（%）25%20%0%以鋰電池、光伏為代表的新能源行業(yè)系過去檢測、Wafer表面檢測等//一、企業(yè)簡介杭州靈西機器人智能科技有限公司（LINXRobot）是國內領先的“3D+AI”機器人視覺術。目前，產(chǎn)品和解決方案已在倉儲物流、深耕，已掌握3D視覺相機、機器視覺算法、機視覺等。在工業(yè)場景中，面臨使用場景未知、被攝物體復雜多變和光照環(huán)境不可控等問題，這極大地影響了單一成像方案的效果，會出現(xiàn)點云數(shù)據(jù)缺失和噪點問題。使得現(xiàn)深度相機在復雜環(huán)境下的應用受限，無法滿足高精度和高可靠性的），調試和特殊處理，甚至需要定制專用的算法，這導致調試周期長、使用門檻高，吸光場景反光場景存在識別速度和精度的局限性。而解決這一問題FPGA接口（1）靈西通過CMOS+FPGA+ARM能夠快速、準確地獲取物體表面的形狀、紋理等信息?，F(xiàn)有條紋光由于其較快的切換速度速測量的需求，還具有良好的穩(wěn)定性和適應性，適（2）高效的同步機制：通過精準的時序控制，實現(xiàn)投影設備與高速相機的完美同步，靈西通過自研的虛擬數(shù)據(jù)生成技術，該技術存在兩技術方面：采用了先進的線激光掃描技術和圖像處理算法。最佳測量范圍設定為84~96mm，在該范圍內提供極高的測量精度；視野范圍覆蓋57～63mm，滿足了各種應用場景下確保了在高速運行狀態(tài)下仍能保持穩(wěn)定的測汽配行業(yè)，它更是可以在汽車零部件的尺寸檢測、裝配校準等環(huán)節(jié)中發(fā)揮重要作用。夠輕松應對這些挑戰(zhàn)，為用戶提供高效、準確的檢測解決方一、企業(yè)簡介二、核心技術（2）實時性能提升：通過優(yōu)化算法和硬件協(xié)同，加速系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)處理能力，使系統(tǒng)能夠更迅速地響應和處理復雜的視覺任務，滿足綜上，EpicPro未來將朝著智能化、實時性法，在全球權威BOPITODD數(shù)據(jù)集上位列第Laser系列，彰顯了其在硬件平臺上的強大實力，也匯聚了數(shù)年的精準控制，該架構不僅能夠實現(xiàn)卓越的性能表現(xiàn)，還能為用戶提供高精度和高穩(wěn)定性的3D成像解決方案。無論是面對何種應用場景，P遷移科技致力于為客戶提供卓越的3D視覺基于遷移科技在硬件平臺上的強大優(yōu)勢和多樣化選擇，未來的技術趨勢和方向將聚焦使客戶能夠更輕松、更高效地使用產(chǎn)品，提升用戶滿意度和一、企業(yè)簡介RobotVisionSuite（以下RobotVisionSuite（以下可以在平臺內將這些算子相互連接和嵌套，ROI區(qū)域設置、還是深框抓取和機器人避第二成像設備12第二成像設備12第一成像設備11投射裝置101和102處理器13存儲器14RVS機器視覺開發(fā)平臺是圖漾科技專門推出人運動模擬仿真工具等功能模塊，支持Windows/Linux操作系統(tǒng)下全流程的低代碼拖曳式基于“免費授權+強大算法庫+低代碼圖形化二次開發(fā)+可系統(tǒng)集成”的服務模式，RVS面向廣大機器人行業(yè)本體商、集成商、終端覺技術門檻，大幅縮短開發(fā)難度及項目周期，方便客在芯塊生產(chǎn)線的前段工藝中，硅片/晶片的質量是確保成品品控的核心要素。由于依賴人工搬運和揀選，硅片/晶片在過程中極易發(fā)生磕碰。這種物理性的損傷不僅直接①箱體中間存在較大縫隙，側吸吸附率要求高，需設置防掉落裝②產(chǎn)線后續(xù)要兼容多種規(guī)格包裝箱，工位系統(tǒng)需快速適應新增品類。），LINX-SMART-B3D視覺相機對整托泡沫箱進行拍照掃描，生成高質量點云數(shù)據(jù)；生產(chǎn)節(jié)拍：1s3、支持后續(xù)新增不同規(guī)格、尺寸、重量的包裝箱，系硬件部分：多種硬件部分：多種線掃相機配合完成電芯的六面八棱檢測，并定制開發(fā)了高精度的旋轉平臺和夾具系統(tǒng)，轉平臺和夾具系統(tǒng)，完成電芯在檢測臺之間的移載和搬運。軟件部分：軟件部分：開發(fā)了基于2.5D圖像的智能AI檢測算法，在模型方面提高了復雜形狀缺陷的檢測精度，在數(shù)據(jù)方面擴充缺陷訓練樣本。陷的檢測精度，在數(shù)據(jù)方面擴充缺陷訓練樣本。由2.5D線掃相機+3D線掃相機+2D相機組成了藍膜外觀瑕疵檢測系統(tǒng)，搭配移動旋轉機構，對藍膜的六面八棱進行掃描，按照客戶檢測標準輸出檢測結果。1、缺陷檢測正確率高：電芯外觀缺陷檢出率≥99.9%，過殺率＜8‰。2、檢測精度高：自研相機系統(tǒng)成像精度為0.05mm，優(yōu)勢明顯（業(yè)內同類型精度為0.1mm左右），對