(原標(biāo)題:預(yù)見2023:《2023年中國機(jī)器視覺行業(yè)全景圖譜》(附市場規(guī)模、競爭格局和發(fā)展前景))
行業(yè)主要上市公司:矩子科技(300802)、天準(zhǔn)科技(688003)、精測電子(300567)、凌云光(688400)、美亞光電(002680)、先導(dǎo)智能(300450)、勁拓股份(300400)等
本文核心數(shù)據(jù):中國機(jī)器視覺行業(yè)市場規(guī)模;中國機(jī)器視覺行業(yè)企業(yè)份額
【資料圖】
行業(yè)發(fā)展概述
——定義
機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支。根據(jù)美國制造工程師協(xié)會(SME)機(jī)器視覺分會和美國機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(RIA)自動化視覺分會關(guān)于機(jī)器視覺的定義:機(jī)器視覺是通過光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器,自動地接收和處理一個真實(shí)物體的圖像,以獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動的裝置。通俗地說,機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼。機(jī)器視覺模擬眼睛進(jìn)行圖像采集,經(jīng)過圖像識別和處理提取信息,最終通過執(zhí)行裝置完成操作。
機(jī)器視覺(Machine Vision,MV)和計算機(jī)視覺(Computer Vision,CV)從學(xué)科分類上,二者都被認(rèn)為是人工智能的下屬科目,兩者既有聯(lián)系又有區(qū)別。
計算機(jī)視覺是采用圖像處理、模式識別、人工智能技術(shù)相結(jié)合的手段,著重于一幅或多幅圖像的計算機(jī)分析。機(jī)器視覺則偏重于計算機(jī)視覺技術(shù)工程化,能夠自動獲取和分析特定的圖像,以控制相應(yīng)的行為。具體的說,計算機(jī)視覺為機(jī)器視覺提供圖像和景物分析的理論和算法基礎(chǔ),機(jī)器視覺為計算機(jī)視覺的實(shí)現(xiàn)提供傳感器模型、系統(tǒng)構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)手段。
從應(yīng)用領(lǐng)域上,機(jī)器視覺大多應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域上,具體應(yīng)用包括計量與檢測、智能制造等;除了在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用外,在消費(fèi)領(lǐng)域的眾多場景中,多是計算機(jī)視覺的具體應(yīng)用。
——產(chǎn)業(yè)鏈剖析
機(jī)器視覺行業(yè)的上游有光源、鏡頭、工業(yè)相機(jī)、圖像采集卡、機(jī)器視覺軟件等的提供商。行業(yè)下游應(yīng)用較廣,主要下游市場是半導(dǎo)體和電子制造行業(yè)。除此之外還有應(yīng)用到汽車、印刷包裝、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療設(shè)備和金屬加工等領(lǐng)域。
目前,機(jī)器視覺設(shè)備制造商中,天準(zhǔn)科技、矩子科技和美亞光電的等展現(xiàn)出較強(qiáng)的市場競爭力,機(jī)器視覺系統(tǒng)集成商的代表企業(yè)包括凌云光、精測電子等,機(jī)器視覺系統(tǒng)解決方案代表企業(yè)有梅卡曼德、阿丘科技等。機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈上游硬件領(lǐng)域中,聯(lián)創(chuàng)電子、海康機(jī)器人、奧普特、北京君正分別為光學(xué)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、光源設(shè)備和圖像處理領(lǐng)域的典型廠商。
行業(yè)發(fā)展歷程
在中國,機(jī)器視覺應(yīng)用起源于20世紀(jì)80年代的技術(shù)引進(jìn)。中國機(jī)器視覺在中國起步較晚,真正在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用還不到十年的時間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于中國工業(yè)自動化市場的發(fā)展速度和規(guī)模。
從2004年開始,本土機(jī)器視覺企業(yè)開始起步探索由更多自主核心技術(shù)承載的機(jī)器視覺軟硬件器件的研發(fā),多個應(yīng)用領(lǐng)域取得了關(guān)鍵性的突破。國內(nèi)廠商陸續(xù)推出的全系列模擬接口和USB2.0的相機(jī)和采集卡,以及PCB檢測設(shè)備、SMT檢測設(shè)備、LCD前道檢測設(shè)備等,逐漸開始占據(jù)入門級市場。隨后眾多機(jī)器視覺核心器件研發(fā)廠商不斷涌現(xiàn),一大批真正的系統(tǒng)級工程師被不斷培養(yǎng)出來,推動了國內(nèi)機(jī)器視覺行業(yè)的高速、高質(zhì)量發(fā)展。
行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
——供給:行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)逐漸顯現(xiàn)
工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用方面,工業(yè)級的機(jī)器視覺通過光源、工業(yè)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、工業(yè)視覺系統(tǒng)方案等產(chǎn)品生產(chǎn)出視覺檢測裝備、視覺識別裝備、視覺測量裝備、視覺引導(dǎo)裝備以及工業(yè)機(jī)器人等,并用于工業(yè)生產(chǎn)或制造過程中的檢測、測量等過程。由于工業(yè)機(jī)器視覺可以克服人眼標(biāo)準(zhǔn)的不一致性,可以制定更高的行業(yè)品質(zhì)管控的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn),還能在高速、高光譜、高分辨率、高靈敏度、高可靠性等方面全面超越人眼極限。目前工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于電子制造、包裝印刷、汽車制造、食品飲料等眾多生產(chǎn)性行業(yè)和服務(wù)性行業(yè)。
消費(fèi)領(lǐng)域應(yīng)用方面,目前主流消費(fèi)級機(jī)器視覺應(yīng)用包括:掃碼識別、生物識別(人形/人臉/手勢等)、安防監(jiān)控、路線規(guī)劃、3D成像等。其中生物識別及3D成像市場近年來尤其火熱,其所采用的主流機(jī)器視覺方案有三種:結(jié)構(gòu)光、TOF、雙目立體成像。消費(fèi)級機(jī)器視覺用到的硬件設(shè)施較少,其以機(jī)器視覺軟件或算法技術(shù)為關(guān)鍵點(diǎn)。我國開展消費(fèi)領(lǐng)域的機(jī)器視覺公司規(guī)模普遍較小,但也不乏行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)海康機(jī)器人和一些新貴,如曠視科技、商湯科技、云從科技等。
——需求:下游應(yīng)用市場廣
從下游應(yīng)用滲透情況來看,中國機(jī)器視覺在汽車、電子與半導(dǎo)體應(yīng)用市場的滲透率較高,包裝、醫(yī)療、制藥以及智能交通領(lǐng)域的滲透率一般,在煙草、紡織等其他行業(yè)的滲透率較低。
2021年,物流倉儲、新能源行業(yè)的蓬勃發(fā)展拉動了相關(guān)企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)需求,視覺檢測產(chǎn)品需求增長明顯,GGII數(shù)據(jù)顯示,2021年中國機(jī)器視覺市場規(guī)模138.16億元(該數(shù)據(jù)未包含自動化集成設(shè)備規(guī)模),同比增長46.79%。其中,2D視覺市場規(guī)模約為126.65億元,3D視覺市場約為11.51億元;傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品的回暖也為機(jī)器視覺帶來生機(jī),增長趨勢明顯。
行業(yè)競爭格局
——企業(yè):國產(chǎn)品牌競爭力加強(qiáng)
從視覺業(yè)務(wù)規(guī)模的角度看,2021年,各大廠商均有較為亮眼的業(yè)務(wù)增速,尤其國產(chǎn)廠商,海康機(jī)器人機(jī)器視覺業(yè)務(wù)2021年實(shí)現(xiàn)超過100%的增長,國內(nèi)業(yè)務(wù)規(guī)模超過基恩士、康耐視,位居第一,其他國產(chǎn)廠商如奧普特、華??萍家嘤休^高的增速。
注:此處僅統(tǒng)計機(jī)器視覺軟硬件業(yè)務(wù)營收,包括相機(jī)、鏡頭、光源、智能相機(jī)、軟件算法包、圖像采集卡、視覺控制器、圖像處理系統(tǒng)、視覺設(shè)備集成等,自動化設(shè)備集成、專機(jī)設(shè)備等相關(guān)業(yè)務(wù)不在統(tǒng)計范疇內(nèi),下同。
從市場集中度來看,據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2021年中國市場機(jī)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)化率超過90%,鏡頭國產(chǎn)化率80%左右,工業(yè)相機(jī)國產(chǎn)化率超過70%。得益于中國制造在成本端的巨大優(yōu)勢,當(dāng)前硬件環(huán)節(jié)的門檻已經(jīng)大幅降低,國內(nèi)市場競爭加劇。
中國機(jī)器視覺行業(yè)的市場競爭日益激烈,市場份額不斷得到分散,市場集中度將會逐漸變小。根據(jù)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CMVU)2021年度企業(yè)調(diào)查結(jié)果,本土機(jī)器視覺廠商的市場集中度呈下降趨勢。2019-2021年,銷售額CR5從37.7%下降至31.3%,銷售額CR10從51.3%下降至43.1%。
——區(qū)域:廣東地區(qū)競爭優(yōu)勢明顯
根據(jù)中國企業(yè)數(shù)據(jù)庫企查貓,目前中國機(jī)器視覺企業(yè)注冊地主要分布在珠三角地區(qū)和長三角地區(qū),特別以廣東省和江蘇省為代表。截至2022年末,廣東共有相關(guān)機(jī)器視覺企業(yè)數(shù)2837家,江蘇則有736家。
從中國機(jī)器視覺行業(yè)主要競爭者的區(qū)域分布來看,中國機(jī)器視覺廠商主要分布在南方地區(qū),其中以廣東最為集中,奧普特、勁拓股份等業(yè)內(nèi)上市企業(yè)均位于廣東深圳;其次,北京和浙江地區(qū)也是機(jī)器視覺企業(yè)分布較為集中的地區(qū),代表企業(yè)有??禉C(jī)器人、凌云光等。
行業(yè)發(fā)展趨勢和前景
目前在我國隨著配套基礎(chǔ)建設(shè)的完善,技術(shù)、資金的積累,各行各業(yè)對采用圖像和機(jī)器視覺技術(shù)的工業(yè)自動化、智能需求開始廣泛出現(xiàn),國內(nèi)有關(guān)大專院校、研究所和企業(yè)近兩年在圖像和機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了積極思索和大膽的嘗試,逐步開始了工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用。未來,中國機(jī)器視覺行業(yè)將朝著3D機(jī)器視覺、深度學(xué)習(xí)、下游滲透加深等趨勢發(fā)展。
中國的機(jī)器視覺行業(yè)是伴隨中國工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展而崛起的,中國正在成為世界機(jī)器視覺發(fā)展最活躍的地區(qū)之一,應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了國民經(jīng)濟(jì)中的各個領(lǐng)域。2021年受物流倉儲、新能源行業(yè)的等下游需求增長影響,視覺檢測產(chǎn)品需求增長明顯。根據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所數(shù)據(jù),2021年中國機(jī)器視覺市場規(guī)模達(dá)到138.16億元,同比增長其中2D視覺市場規(guī)模126.65億元,3D視覺市場約為11.51億元。根據(jù)GGII預(yù)測,到2025年我國機(jī)器視覺市場規(guī)模將達(dá)到469億元,2021-2025年復(fù)合增速達(dá)到36%。前瞻結(jié)合中國機(jī)器視覺行業(yè)市場規(guī)模的增長情況和高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所的預(yù)測,預(yù)計2026-2028年中國機(jī)器視覺行業(yè)將繼續(xù)保持高速增長,其中,隨著2D視覺逐漸向3D視覺升級,保守預(yù)測3D視覺市場以50%的增速增長,2D視覺市場以10%的增速增長。至2028年,中國機(jī)器視覺行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到億837元。
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