1.機(jī)器視覺(jué)概述
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與未來(lái)投資預(yù)測(cè)報(bào)告（2024-2031年）》顯示，機(jī)器視覺(jué)是通過(guò)光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器，自動(dòng)地接收和處理一個(gè)真實(shí)物體的圖像，以獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的裝置。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)作各種測(cè)量和判斷。相比于人類(lèi)視覺(jué)，機(jī)器視覺(jué)具有精確性、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性好、可持續(xù)工作、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、智能制造、醫(yī)藥、食品包裝等領(lǐng)域都發(fā)揮著較大的作用。
機(jī)器視覺(jué)與人類(lèi)視覺(jué)對(duì)比情況
| 對(duì)比項(xiàng)目 | 機(jī)器視覺(jué) | 人類(lèi)視覺(jué) |
| 精確性 | 強(qiáng)，可觀察微米級(jí)的目標(biāo) | 差，不能分辨微小目標(biāo) |
| 速度性 | 快，快門(mén)時(shí)間可達(dá)到10微秒 | 慢，無(wú)法看清較快運(yùn)動(dòng)的目標(biāo) |
| 適應(yīng)性 | 強(qiáng)，可適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境 | 弱，很多環(huán)境對(duì)人體有害 |
| 客觀性 | 高，數(shù)據(jù)可量化 | 低，數(shù)據(jù)無(wú)法量化 |
| 重復(fù)性 | 強(qiáng)，可持續(xù)工作 | 弱，易疲勞 |
| 可靠性 | 強(qiáng)，可持續(xù)工作 | 易疲勞，受情緒波動(dòng) |
| 效率性 | 效率高 | 效率低 |
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2.多重因素驅(qū)動(dòng)我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)發(fā)展
一是人口老齡化及用工成本上升，為機(jī)器視覺(jué)行業(yè)帶來(lái)大量需求。據(jù)悉，我國(guó)自2001年就已進(jìn)入老齡化社會(huì)，近年來(lái)，人口老齡化程度逐漸加深。數(shù)據(jù)顯示，截至2023年末，我國(guó)60歲以上人口超過(guò)2.9億人，占全國(guó)人口的21.1%，整體已邁入中度老齡化社會(huì)。伴隨著人口老齡化程度逐步加深，人口紅利逐漸消退，近年來(lái)我國(guó)勞動(dòng)力總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，由2015年的80091萬(wàn)人下降至2022年的76863萬(wàn)人。
數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、觀研天下整理
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同時(shí)，我國(guó)制造業(yè)企業(yè)用人成本也在逐漸上升，規(guī)模以上企業(yè)就業(yè)人員平均工資由2016年的54338元上升至2022年的86933元。在人口老齡化加劇、勞動(dòng)力減少及用人成本上升的背景下，越來(lái)越多的制造業(yè)企業(yè)開(kāi)始使用機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品來(lái)替代傳統(tǒng)的人工檢測(cè)，催生了對(duì)機(jī)器視覺(jué)的大量需求。
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二是國(guó)內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和相關(guān)技術(shù)進(jìn)步，為機(jī)器視覺(jué)行業(yè)帶來(lái)更多需求。一方面，在“中國(guó)制造2025”等國(guó)家戰(zhàn)略的指引下，我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐不斷加快，正向著高端化、智能化、綠色化等方向邁進(jìn)。隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，“機(jī)器替人”需求進(jìn)一步拉升，助推機(jī)器視覺(jué)加速替代傳統(tǒng)人工檢測(cè)。另一方面，隨著深度學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用，機(jī)器視覺(jué)的性能和應(yīng)用范圍進(jìn)一步提升和拓展。目前，機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)域已從早期的食品加工、印刷包裝等拓展至3C電子、半導(dǎo)體、鋰電池、醫(yī)藥、汽車(chē)、物流倉(cāng)儲(chǔ)、光伏等領(lǐng)域，為機(jī)器視覺(jué)行業(yè)帶來(lái)更多需求。其中，3C電子已成為機(jī)器視覺(jué)下游最大應(yīng)用領(lǐng)域，2023年占比達(dá)到22.32%；其次是汽車(chē)和半導(dǎo)體，分別占比12.97%和10.74%。
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三是政策利好機(jī)器視覺(jué)行業(yè)發(fā)展。為了推動(dòng)機(jī)器視覺(jué)研發(fā)和應(yīng)用，近年來(lái)我國(guó)相繼發(fā)布《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》《數(shù)字化助力消費(fèi)品工業(yè)“三品”行動(dòng)方案（2022－2025年）》《關(guān)于加快場(chǎng)景創(chuàng)新以人工智能高水平應(yīng)用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》等多項(xiàng)利好政策，進(jìn)一步助力行業(yè)發(fā)展。
我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)相關(guān)政策
| 發(fā)布時(shí)間 | 發(fā)布部門(mén) | 政策名稱(chēng) | 主要內(nèi)容 |
| 2021年7月 | 工業(yè)和信息化部 中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)辦公室等十部門(mén) | 5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年） | 推進(jìn)5G模組與AR/VR、遠(yuǎn)程操控設(shè)備、機(jī)器視覺(jué)、AGV等工業(yè)終端的深度融合，加快利用5G改造工業(yè)內(nèi)網(wǎng)，打造5G全連接工廠標(biāo)桿，形成信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)融合的網(wǎng)絡(luò)部署模式，推動(dòng)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”服務(wù)于生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)。 |
| 2021年12月 | 國(guó)務(wù)院 | “十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃 | 推動(dòng)農(nóng)林牧漁業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)裝備智能化改造，推進(jìn)機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)應(yīng)用。 |
| 2022年6月 | 工業(yè)和信息化部 商務(wù)部等五部門(mén) | 數(shù)字化助力消費(fèi)品工業(yè)“三品”行動(dòng)方案（2022－2025年） | 推動(dòng)企業(yè)加快智能化升級(jí)，推廣應(yīng)用工業(yè)APP、智能傳感器、機(jī)器視覺(jué)、自動(dòng)化控制等關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備，提升現(xiàn)代化管理水平、安全生產(chǎn)保障能力和資源配置效率。 |
| 2022年7月 | 科技部等六部門(mén) | 關(guān)于加快場(chǎng)景創(chuàng)新以人工智能高水平應(yīng)用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn) | 制造領(lǐng)域優(yōu)先探索工業(yè)大腦、機(jī)器人協(xié)助制造、機(jī)器視覺(jué)工業(yè)檢測(cè)、設(shè)備互聯(lián)管理等智能場(chǎng)景。 |
| 2023年1月 | 工業(yè)和信息化部等十七部門(mén) | “機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案 | 推進(jìn) 5G、人工智能、智能語(yǔ)音、機(jī)器視覺(jué)、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生等技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)融合應(yīng)用，積極培育機(jī)器人校園服務(wù)新模式和新形態(tài)，深化機(jī)器人在教學(xué)科研、技能培訓(xùn)、校園安全等場(chǎng)景應(yīng)用。 |
| 2023年12月 | 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì) | 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024年本） | 互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同設(shè)計(jì)與制造、機(jī)器視覺(jué)及智能質(zhì)檢、智能生產(chǎn)排程、預(yù)測(cè)性維護(hù)、智慧庫(kù)存管理、工業(yè)大腦等技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用納入鼓勵(lì)類(lèi)目錄。對(duì)鼓勵(lì)類(lèi)投資項(xiàng)目，按照國(guó)家有關(guān)投資管理規(guī)定進(jìn)行審批、核準(zhǔn)或備案；鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)按照市場(chǎng)化原則提供信貸支持。對(duì)鼓勵(lì)類(lèi)投資項(xiàng)目的其他優(yōu)惠政策，按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 |
| 2024年1月 | 工業(yè)和信息化部 國(guó)家發(fā)展改革委 | 制造業(yè)中試創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施意見(jiàn) | 推動(dòng)機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能大模型在中試環(huán)節(jié)的應(yīng)用，通過(guò)全面感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策和精準(zhǔn)執(zhí)行，優(yōu)化工藝過(guò)程，提升試驗(yàn)效率。 |
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3.我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)正處于快速發(fā)展期，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大
我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)發(fā)展始于20世紀(jì)90年代，相較于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，其起步較晚，但發(fā)展速度較快，已成為繼美國(guó)之后的全球第二大機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)。近年來(lái)，在人口老齡化、用工成本上升、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步及政策等多重因素驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)已步入快速發(fā)展階段，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)容，由2017年的55.5億元上升至2023年的185.12億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到22.23%。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2028年其市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)容至395.29億元，2023-2028年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到16.38%，行業(yè)未來(lái)發(fā)展前景可觀。
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注：該數(shù)據(jù)未包含自動(dòng)化集成設(shè)備規(guī)模
4.2D視覺(jué)占據(jù)主導(dǎo)地位，但3D視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模占比持續(xù)上升
根據(jù)圖像信息獲取維度、處理數(shù)據(jù)類(lèi)型的不同，機(jī)器視覺(jué)可劃分為2D視覺(jué)與3D視覺(jué)。其中2D視覺(jué)憑借著技術(shù)起步時(shí)間早、技術(shù)和算法相對(duì)成熟、成本相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)，在機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位，2023年市場(chǎng)規(guī)模占比達(dá)到87.24%。但隨著智能制造不斷深入，下游市場(chǎng)對(duì)機(jī)器視覺(jué)精度、準(zhǔn)確性等性能要求逐漸提高，3D視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模占比呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢(shì)，由2017年的3.57%增長(zhǎng)至2023年的12.76%，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到20.23%。
2D視覺(jué)與3D視覺(jué)弱勢(shì)對(duì)比
| 分類(lèi) | 優(yōu)勢(shì) | 弱勢(shì) |
| 2D視覺(jué) | 2D視覺(jué)技術(shù)起步較早，技術(shù)和算法也相對(duì)成熟；在成本上更具優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)通常更簡(jiǎn)單、更便宜；在處理速度上通常比3D視覺(jué)技術(shù)更快，適合需要快速響應(yīng)的生產(chǎn)線環(huán)境。 | 易受變量照明條件的影響；依賴(lài)于測(cè)量物體的對(duì)比度（邊緣數(shù)據(jù)）；難以處理復(fù)雜的物件辨識(shí)和尺寸量度任務(wù)等。 |
| 3D視覺(jué) | 精度和精確性相對(duì)高；環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)較小的照明變化或環(huán)境光不敏感；對(duì)堆疊、遮擋、變形各種復(fù)雜的情況的適應(yīng)性比較強(qiáng)。 | 成本高、數(shù)據(jù)處理和算法復(fù)雜度大，對(duì)硬件和算法要求高。 |
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5.國(guó)產(chǎn)品牌市場(chǎng)份額不斷提升
由于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)門(mén)檻高，加之外資企業(yè)整體布局相對(duì)較早，很長(zhǎng)一段時(shí)間里，我國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局主要由康耐視、Halcon等外資企業(yè)主導(dǎo)。但隨著海康機(jī)器人、美亞光電、精測(cè)電子、矩子科技等本土企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力提升和利好政策推動(dòng)，我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加快，國(guó)產(chǎn)品牌市場(chǎng)份額不斷提升，并在2020年首次超過(guò)外資品牌，達(dá)到52%；其后國(guó)產(chǎn)品牌市場(chǎng)份額始終保持領(lǐng)先地位，至2023年上升至60.76%。
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