【深度】华为机器视觉峰会或引爆市场 国内该行业增速问鼎全球

  据华为机器视觉官微发布，其将于8月8日举办机器视觉产业峰会暨新品发布会。消息引发市场对机器视觉产业链的关注。

  机器视觉的本质是为机器植入“眼睛”和“大脑”。为机器植入眼睛，代表着机器视觉利用环境和物体对光的反射来获取及感知信息；为机器植入大脑，意味着机器视觉需要对信息进行智能处理与分析，并应用分析得到的结果来执行相应的活动。因此，一个典型的机器视觉系统通常包含由软件和硬件两部分：光源及光源控制器、镜头、相机等硬件负责成像功能，视觉控制管理系统负责图像处理分析，输出分析结果至智能设备的其他执行机构，完成一个成功的机器视觉应用需要上述部件的密切配合。

  相比人眼，机器视觉具有精度高、速度快、适应强等显著优势。机器视觉代替人眼可以在多种场景下实现多种功能，主要可大致分为识别、测量、定位和检测。基于这些功能，机器视觉大范围的应用在先进制造领域，是人机一体化智能系统、高端装备、自动化设备的重要组成部分，此外人脸识别、工业检测、智能监控、医疗影像分析等也有大量应用。需要我们来关注的是，随着无人驾驶技术的逐渐成熟，机器视觉的应用持续拓宽。此前特斯拉宣布将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。机器人应用必然成为AI发展的下一波浪潮，而机器视觉将成为次世代最核心的技术风口。

  市场规模方面，机器视觉产业正在快速扩张。机器视觉市场包括视觉器件、可配置视觉系统和智能视觉装备三个细分市场。根据Markets and Markets预计，2021年至2025年，全球机器视觉器件市场规模将以 6.56%的复合增长率增长，至 2025 年市场规模将达147亿美元。中国市场已成为全世界机器视觉市场规模增长最快的市场之一。根据中国机器视觉产业联盟的统计，中国机器视觉行业的销售额从2018年的101.80亿元增长至2020年的144.20亿元，复合增长率达19.02%。预计 2020 年至 2023 年，中国机器视觉行业的销售额将以 27.15%的复合增长率增长，至2023年销售额将达296.00亿元。

  机器视觉产业链主要由上游原材料零部件、中游装备制造以及下游终端应用行业构成。

  光源照明是影响机器视觉系统输入的主要的因素之一，它直接影响输入数据的质量和应用效果。目前，机器视觉光源主要是采用 LED 照明为主。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的光源产品，以达最佳效果。目前光源行业国产化程度高，竞争比较激烈。奥普特为光源环节有突出贡献的公司，此外大族激光、联创光电以及众多LED企业均有业务或技术涉足。

  镜头是机器视觉图像采集的重要成像部件。镜头的最大的作用是将目标成像在图像传感器的感光面上。分辨率、对比度、景深和像差等指标对成像质量有重要影响。根据 QYResearch 统计，2019 年全球工业镜头市场达到 33 亿元。海外品牌经过多年在镜头领域布局、业务累积和技术升级，徕卡、施耐德、尼康、富士等领头企业已经在全世界内形成。因为光学镜头行业需融合精密机械设计、几何光学、薄膜光学、色度学、热力学等技术，制作的完整过程和工艺复杂，行业技术壁垒较高。

  国内企业起步晚，2008 年之前国内光学镜头市场被德、日系品牌垄断。近年，中国工业镜头行业的国内企业快速地发展，主要以低端市场为主，以超高的性价比与海外品牌竞争。高端市场方面，国内仍依赖进口高端产品，主要以日本、德国等老牌制造商的产品为主。A股宇瞳光学、欧菲光、中光学、联创电、福光股份等公司涉及镜头业务，并有一定机器视觉技术储备或者下游应用。

  图像分析的前提是镜头捕捉光信号并将其转换成有序的电信号。与民用相机不同，工业相机具有更高的图像稳定性、传输能力和抗干扰能力，是机器视觉系统的关键组成部分。目前，市场上的工业相机产品主要类型有线D 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。

  工业相机行业在全球和中国市场增速较快，全球工业相机行业规模从 2011 年的 15.2亿元增长至 2018 年的40.3 亿元，年复合增长率为14.95%；中国工业相机产业规模从 2011年的8000万元增长至 2018 年的7.3 亿元，复合增长率为37.14%。中国工业相机市场正在快速扩张，以2倍以上速度超越全球市场增速。

  目前，全球工业相机行业以欧美品牌为主，2018年北美品牌占全球工业相机市场的62%，欧洲品牌占 15%。中国工业相机细致划分领域起步较晚，较海外市场落后。近年，中国工业相机行业慢慢地发展，涌现出一批自主研发工业相机的国产品牌，行业的研发技术获得提升。中国工业相机行业主攻低端市场，高端工业相机产品仍以进口品牌为主。

  图像采集卡（Image Capture Card），又称图像捕捉卡，是一种能获取数字化视频图像信息，并将其存储和播放出来的硬件设备，是进行图像处理必不可少的硬件设备。

  图像采集卡主要有两种类型，分别为PCI/PCIe和USB采集卡，而业内企业以生产PCI/Pcle 采集卡为主，PCI/PCIe采集卡使用率较高，市场占比约为80%。中国、欧洲和北美为图像采集卡主要生产地区，中国占比约为36%。2020年前五名市场占比约为42%，市场集中度相比来说较高。2020 年全球图像采集卡市场规模为 3.31亿美元，同比下降 0.06%。目前，北美是全球最大的图像采集卡市场，2020 年市场占比达到 32%。

  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、云从科技等企业来提供底层算法。

  国内厂商在集成端发展迅速，尤其是在一些外资还没有布局的领域、或者非标自动化领域如3C 等，涌现了大量上市公司，进行核心软硬件的进口替代。最重要的包含凌云光、精测电子、天准科技、赛腾股份、劲拓股份、矩子科技、南天信息、深科达等。