機(jī)器視覺是研究如何使機(jī)器“看”的技術(shù),目標(biāo)是使機(jī)器像人那樣具備自主適應(yīng)環(huán)境的能力,自動完成人類賦予的任務(wù)。機(jī)器視覺的四大基本功能為模式識別/計數(shù)、視覺定位、尺寸測量和外觀檢測,實(shí)現(xiàn)難度依次遞增,主要是工業(yè)領(lǐng)域的視覺應(yīng)用。
目前機(jī)器視覺廣泛應(yīng)用于電子及半導(dǎo)體、汽車制造、食品包裝、制藥等領(lǐng)域，其中電子汽車和電子是當(dāng)前機(jī)器視覺較重要的應(yīng)用領(lǐng)域。下面我們就來看看在這些方面的數(shù)據(jù)！
一、電子
根據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)，電子行業(yè)貢獻(xiàn)了機(jī)器視覺近50%左右的需求，主要用于晶圓切割、3C表面檢測、觸摸屏制造、AOI光學(xué)檢測、PCB印刷電路、電子封裝、絲網(wǎng)印刷、SMT表面貼裝、SPI錫膏檢測、半導(dǎo)體對位和識別等的高精度制造和質(zhì)量檢測。以iPhone為例，其生產(chǎn)全過程就需70套以上系統(tǒng)。未來在全球智能手機(jī)、平板電腦和可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子領(lǐng)域的需求有望爆發(fā)。
以3C行業(yè)為例，我們判斷未來行業(yè)的機(jī)器視覺需求還會持續(xù)較快增長，主要需求來自幾個方面：
①、視覺技術(shù)進(jìn)步（現(xiàn)在好多玻璃、屏的缺陷檢測技術(shù)上還不能實(shí)現(xiàn)）推動適用領(lǐng)域拓寬。
②、隨著國內(nèi)智能手機(jī)廣泛應(yīng)用化帶來手機(jī)廠商利潤率提升，視覺檢測在國產(chǎn)手機(jī)產(chǎn)線中的應(yīng)用有望推廣開來。
二、汽車
根據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)，汽車行業(yè)貢獻(xiàn)了機(jī)器視覺15%左右的需求，主要用于車身裝配檢測、面板印刷質(zhì)量檢測、字符檢測、零件尺寸的精密測量、工件表面缺陷檢測、自由曲面檢測、間隙檢測等幾乎所有系統(tǒng)和部件的制造流程。目前一條產(chǎn)線大概配備十幾個機(jī)器視覺系統(tǒng)，未來隨著汽車質(zhì)量把控、汽車智能化、輕量化趨勢對檢測提出更高要求，對機(jī)器視覺技術(shù)的需求還會逐步提高。
例如，3D視覺系統(tǒng)可以以高精度測量間隙并對準(zhǔn)每一輛車，并對裝配的所有車門和車身進(jìn)行全方面檢測。3D 視覺系統(tǒng)還能幫助底盤制造商使貨架中車身板件的上架、下架和檢測實(shí)現(xiàn)自動化，在自動設(shè)備拾取缺陷元件之前檢測貨架上是否存在缺陷元件，從而減少將缺陷元件焊接到一起。
三、制藥
根據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)，制藥行業(yè)貢獻(xiàn)了機(jī)器視覺7%左右的需求，主要應(yīng)用在藥瓶封裝缺陷檢測、膠囊封裝質(zhì)量檢測、藥粒缺失檢測、生產(chǎn)日期打碼檢測、藥片顏色識別及分揀等。目前大多數(shù)企業(yè)流水線上有1-2套機(jī)器視覺系統(tǒng)，而實(shí)際需求至少應(yīng)該在5處，未來隨著制藥行業(yè)自動化升級改造提速，滲透率會持續(xù)提升。
例如，在藥品包裝后的檢測環(huán)節(jié)中，可以利用機(jī)器視覺快速、準(zhǔn)確地檢測到對象是否完好無缺，通過設(shè)定圖像傳感器，獲取包裝后的對象圖片信息，通過預(yù)先設(shè)定的面積參數(shù)對每個藥?；蛘咚幤窟M(jìn)行檢測對比，這樣，破損的藥?；蛘呷逼康陌b都將被檢測出來，正確的正常通過。
四、食品
食品及包裝也是機(jī)器視覺應(yīng)用的重要下游領(lǐng)域，主要用于高速檢測、外觀封裝檢測、食品封裝缺漏檢測、外觀和內(nèi)部質(zhì)量檢測、分揀與色選等，單條產(chǎn)線用量在不同產(chǎn)品中差異較大。目前機(jī)器視覺在大型食品企業(yè)（如伊利、蒙牛）中應(yīng)用較多，而在行業(yè)整體的滲透率并不高。
例如，歐洲鮮貨市場廣泛使用食品分揀器，一般采用多臺攝像機(jī)捕獲產(chǎn)品整個表面影像。當(dāng)產(chǎn)品基本為圓形時，在漏洞內(nèi)設(shè)有機(jī)構(gòu)，讓產(chǎn)品在攝像機(jī)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。形狀可以根據(jù)直徑、比例關(guān)系等進(jìn)行分選。顏色一般根據(jù)已掃描的整個表面情況來決定。鑒定方法如簡單百分比、強(qiáng)度值直方圖、定義面積等。
從經(jīng)濟(jì)性來看，市場上大多數(shù)機(jī)器視覺系統(tǒng)單價在3-5萬元水平（主要取決于系統(tǒng)的復(fù)雜程度，簡單的1-3萬元，高參數(shù)或者3D系統(tǒng)可達(dá)20-30萬元）。在發(fā)達(dá)國家，一個典型的100000美元機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用可以替代3個年工資在20000美元左右的工人，投入回收期非常短，且后續(xù)維護(hù)費(fèi)用較低，具備明顯的經(jīng)濟(jì)性。隨著人工成本上漲、人口紅利逐步消失，對經(jīng)濟(jì)性的追求將推動機(jī)器視覺滲透率快速提升。
從生產(chǎn)過程中的質(zhì)量和效率來看，由于人眼天生的物理局限性以及人主觀的情緒波動，在高通量、高速率、高精度等的生產(chǎn)環(huán)境中，機(jī)器視覺優(yōu)勢更加明顯，有些需求甚至只有機(jī)器視覺才能滿足。
機(jī)器視覺技術(shù)從1980年開始逐步產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)歷了基于PC的視覺系統(tǒng)、模式視覺系統(tǒng)、條碼掃描視覺系統(tǒng)、視覺傳感器，發(fā)展到目前結(jié)合AI以及深度學(xué)習(xí)的3D視覺系統(tǒng)，技術(shù)的持續(xù)進(jìn)入不斷釋放下游需求，推動機(jī)器視覺行業(yè)成長。
簡單的，我們可以把機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈可以分為底層開發(fā)商（核心零部件和軟件提供商）、集成和軟件服務(wù)商（二次開發(fā)），核心零部件及軟件又可以再細(xì)分為光源、鏡頭、工業(yè)相機(jī)、圖像采集卡、圖像處理軟件等。在目前的整個機(jī)器視覺系統(tǒng)成本構(gòu)成中，零部件及軟件開發(fā)占據(jù)了80%的比例，是產(chǎn)業(yè)鏈中的核心環(huán)節(jié)和價值獲取者。
