有公開數(shù)據(jù)顯示，在 2018 年，全球用于工業(yè)自動化領域的機器視覺技術市場規(guī)模達 44．4 億美元，預計 2023 年將達 122．9 億美元，年復合增長率高達 21％，市場需求巨大。

在近日的GSMA Thrive活動中，華為輪值董事長郭平在演講中也分享了這樣一個有關機器視覺的應用場景：

在飛機機體的制造中使用了大量的碳纖維材料，多達70層的疊加材料，每層材料拼縫間隙要求小于2mm。采用傳統(tǒng)人工檢查，每層檢測需花費40分鐘，不合格品要整層重新鋪貼。人工質(zhì)檢耗時費力還檢測不準，浪費物資。上海商飛采用了5G＋AI的“智眼”檢測，檢測時間從40min縮小到1min以內(nèi)，另外還減少了90％以上的物資浪費。

萬物互聯(lián)與人工智能時代，機器視覺已經(jīng)成為備受全球科技巨頭關注與重點投入的新基礎設施技術。華為也不例外，正如日前華為安防突然官宣：將“華為安防”更名為“華為機器視覺”，說不準哪天華為機器視覺就從“智能安防”領域拓展到工業(yè)領域。

誰占據(jù)了工業(yè)機器視覺的半壁江山？

機器視覺在工業(yè)生產(chǎn)中主要應用在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合。除此之外，在大批量的工業(yè)生產(chǎn)過程中，人工檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，采用機器視覺檢測可以大幅提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。

在工業(yè)4．0和制造業(yè)轉(zhuǎn)型，數(shù)字化建設項目持續(xù)推進的背景下，制造業(yè)總體規(guī)模持續(xù)擴大、智能化水平不斷提高，下游行業(yè)對機器視覺的需求度和認知度也在逐步提升，帶動了中國機器視覺市場穩(wěn)定增長的基礎。

機器視覺目前主要應用在消費電子、汽車制造、食品包裝、制藥業(yè)等領域，其中又以消費電子和汽車制造領域為主。

根據(jù)gongkong市場研究顯示：中國機器視覺行業(yè)市場仍然保持高度集中，電子制造行業(yè)以59．0％的市場份額占整體市場的半壁江山。2019年，電子制造、汽車、制藥、食品與包裝機械、印刷機械五大應用行業(yè)的市場份額高達80％以上。

在汽車制造行業(yè)，機器視覺幾乎涉及所有系統(tǒng)和部件的制造流程，例如車身裝配檢測、面板印刷和質(zhì)量檢測、零件尺寸的精密測量、工業(yè)零部件表面缺陷檢測等。在消費電子行業(yè)，機器視覺應用于高精度制造和質(zhì)量檢測，包括圓晶切割、3C表面檢測、觸摸屏制造、AOI 光學檢測、PCB 印刷電路、電子封裝等。

總結來說，機器視覺在工業(yè)中的應用主要包括三個功能：視覺測量、視覺引導和視覺檢測。

視覺測量技術通過測量產(chǎn)品關鍵尺寸、表面質(zhì)量、裝配效果等，可以確保出廠產(chǎn)品合格；

視覺引導技術通過引導機器完成自動化搬運、最佳匹配裝配、精確制孔等，可以顯著提升制造效率和裝配質(zhì)量；

視覺檢測技術可以監(jiān)控制造工藝的穩(wěn)定性，同時也可以用于保證產(chǎn)品的完整性和可追溯性，有利于降低制造成本。

機器視覺在汽車制造行業(yè)的應用

機器視覺技術的應用已貫穿了整個汽車車身制造過程，包括從初始原料質(zhì)量檢測發(fā)展到汽車零部件100％在線測量，再對制造過程中的焊接、涂膠、沖孔等工藝過程進行把控，最后對車身總成、出廠的整車質(zhì)量進行把關。

機器視覺引入非接觸測量技術，逐步發(fā)展成固定式在線測量站與機器人柔性在線測量站等在線測量系統(tǒng)，可嚴格監(jiān)控車身尺寸波動，提供數(shù)據(jù)支持。

視覺引導技術逐漸滲透到汽車制造的全過程，例如引導機器人進行最佳匹配安裝、精確制孔、焊縫引導及跟蹤、噴涂引導、風擋玻璃裝載引導等。

機器視覺檢測系統(tǒng)可以對產(chǎn)品進行制造工藝檢測、自動化跟蹤、追溯與控制等，包括通過光學字符識別（OCR）技術獲取車身零件編碼以保證零件在整個制造過程中的可追溯性，通過識別零件的存在或缺失以保證部件裝配的完整性，以及通過視覺技術識別產(chǎn)品表面缺陷或加工工具是否存在缺陷以保證生產(chǎn)質(zhì)量。

市場：2019年，傳統(tǒng)汽車行業(yè)產(chǎn)能由于政策調(diào)整，目前產(chǎn)能嚴重過剩，新增產(chǎn)能進入瓶頸期，行業(yè)項目主要集中在維護改造。而油品升級導致車型更換對整車產(chǎn)能擴張影響力有限。此外，新能源汽車也增長乏力，行業(yè)主要經(jīng)濟效益有所回落。汽車市場的整體下滑，對機器視覺在汽車行業(yè)的應用深化或產(chǎn)生一定影響。

機器視覺在消費電子行業(yè)的應用

電子產(chǎn)品的產(chǎn)線涉及非常多的手工勞動，造成產(chǎn)出品質(zhì)不一，為了把控出廠質(zhì)量，自動化的檢測代替人工檢測是必然發(fā)展趨勢。機器視覺在消費電子領域，以 PCB／FPC AOI 檢測、零部件及整機外觀檢測、裝配引導等應用為主，并呈現(xiàn)出越來越多的新的應用場景。

在這里，以一條典型的 3C 產(chǎn)線為例，為大家介紹下可能會包含工業(yè)視覺檢測的應用環(huán)節(jié)：

SPI視覺檢測：SPI（Solder Paste Inspection） 錫膏測厚儀，用于測量 PCB 板上錫膏的厚度、長度、體積、截面積等，統(tǒng)計分析以進行工藝控制；

AOI視覺檢測：AOI（Automated Optical Inspection） 系統(tǒng)對 PCB 進行圖像采集，然后與預存的標準 PCB 圖像進行比較，通過分析、處理和判斷，發(fā)現(xiàn)缺陷并進行位置提示；

產(chǎn)品裝配檢測：基于 IPC 工業(yè)相機，通過視覺檢測方法，自動識別人工裝配過程中的工序是否正確，對錯誤操作實時進行報警提示，防止不合規(guī)操作發(fā)生；

整機產(chǎn)品視覺檢測：使用工業(yè)視覺系統(tǒng)對產(chǎn)品表面瑕疵、污點、Logo 等檢測，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷并及時處理；

市場：2019年，在貿(mào)易摩擦的外在壓力和內(nèi)生驅(qū)動力不足的環(huán)境下，中國電子制造業(yè)整體運行低迷。從細分行業(yè)看，3C行業(yè)中的手機行業(yè)產(chǎn)量和銷量下滑，蘋果中國地區(qū)出貨量持續(xù)下滑，將制造業(yè)務逐步遷至海外，波及中國3C裝備產(chǎn)業(yè)鏈；國內(nèi)手機品牌采用的是多型號、多規(guī)格市場戰(zhàn)略，相對無法形成大批量生產(chǎn)；集成電路和半導體行業(yè)仍保持穩(wěn)定增長，但動力不足。電子制造業(yè)的不穩(wěn)定變化，也將短暫影響機器視覺市場需求。

穩(wěn)定增長 但核心技術有待提升

雖然2019年汽車和電子制造行業(yè)波動明顯，但中國勞動力人口將逐步縮減，人力成本進一步提升的趨勢不可避免。此外，受益于配套基礎設施的不斷完善、制造業(yè)總體規(guī)模持續(xù)擴大、智能化水平不斷提高，中國機器視覺市場需求不斷增長。

由于受到新冠肺炎疫情的影響，gongkong預計2020年中國機器視覺市場的需求仍會出現(xiàn)小幅的萎縮，但隨著疫情防控趨勢向好，各行業(yè)復工復產(chǎn)的進度穩(wěn)步推進，加之各行業(yè)自動化、智能化程度的持續(xù)加深，機器視覺市場在經(jīng)歷了短暫的“寒冬”之后，仍會呈現(xiàn)出穩(wěn)定的增長需求。

隨著新基建的推出和5G等新技術的發(fā)展，機器視覺在國內(nèi)還隱藏著巨大的市場潛力。但國內(nèi)機器視覺企業(yè)以產(chǎn)品代理商與系統(tǒng)集成商為主，在機器視覺產(chǎn)業(yè)鏈上游領域布局較少，在機器視覺核心零部件的研發(fā)能力上不及國外老牌公司雄厚，因此中高端市場主要由國際一線品牌主導。尤其是本土機器視覺企業(yè)在機器視覺算法方面，較國際先進水平還有一定差距。

在產(chǎn)業(yè)鏈上游，國外已形成以基恩士、康耐視等巨頭為代表的核心軟硬件研發(fā)商。隨著近年來人工智能、大數(shù)據(jù)等技術的發(fā)展，大量的機器視覺廠商紛紛涌入，試圖打破產(chǎn)業(yè)鏈上游的壟斷局面，利用軟件、算法的優(yōu)勢開發(fā)出性價比更優(yōu)的產(chǎn)品。

例如，近日機器視覺檢測平臺百邁技術完成聯(lián)想創(chuàng)投領投的數(shù)千萬元A輪投資，原有股東參與跟投。本輪融資將用于進一步加大機器視覺技術研發(fā)，加速行業(yè)需求覆蓋，尤其是在半導體視覺檢測。

當下，國內(nèi)能夠自主研發(fā)通用性工業(yè)視覺平臺的廠商極少，主要壁壘就在底層算法以及行業(yè)know－h(huán)ow的積累上。例如，國內(nèi)很多做工業(yè)機器視覺的公司，都是基于OpenCV 等開源視覺算法庫，或以 Halcon、Vision Pro 等第三方商業(yè)算法庫為基礎進行二次開發(fā)（這個算法庫類似于手機的安卓系統(tǒng)）。

但不久前，小編在華為人心聲社區(qū)中看到這樣一篇文章：博士做機器視覺，我在華為當“網(wǎng)紅”！作者分享了華為是如何用機器視覺技術控制生產(chǎn)質(zhì)量，文中也提到了機器視覺平臺，并表示：“2019年，我們也開始自研底層的算法庫，打造工業(yè)機器視覺的‘鴻蒙’?！笨梢钥吹?，華為不僅對內(nèi)對外都在加大對機器視覺的關注度。也許未來的某一天，我們就能“夢想成真”，看到更多掌握核心技術的機器視覺廠家！

寫在最后

今天，是科創(chuàng)板上市一周年的日子。去年天準科技以“中國機器視覺第一梯隊企業(yè)”上市，但天準科技的業(yè)務范疇屬于“機器視覺”領域的中下游，偏裝備制造。近日，小編通過檢索發(fā)現(xiàn)，廣東奧普特科技股份有限公司（下稱奧普特）科創(chuàng)板上市申請獲上交所受理，與天準科技所不同的，奧普特是一家主要從事機器視覺核心軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術企業(yè)。隨著更多機器視覺相關企業(yè)的入局，也讓我們越來越期待國產(chǎn)機器視覺的未來表現(xiàn)發(fā)展。但也需注意，在市場賦予更多機會的同時，國產(chǎn)機器視覺企業(yè)也將面臨更多挑戰(zhàn)。
責任編輯:pj