智能時代，萬物互聯(lián)，人工智能當(dāng)?shù)溃鸶餍懈鳂I(yè)萬般變化。作為人工智能支柱之一的機器視覺，受益幾何？變局幾何？

爆發(fā)：走出紅海 迎接藍(lán)海

從智能手機的面部識別、人臉支付到工業(yè)機器人的精準(zhǔn)避障、精確抓取……近年來，借助人工智能的“東風(fēng)”，機器視覺在工業(yè)生產(chǎn)與社會生活中的應(yīng)用越發(fā)廣泛，市場滲透率持續(xù)提升，不再那么遙不可及。

對于制造業(yè)，特別是智慧物流、智能包裝等具備一定自動化基礎(chǔ)且十分迫切向智能化邁進(jìn)的行業(yè)來說，機器視覺更是行業(yè)走向智能化、信息化升級的關(guān)鍵驅(qū)動力。于是，在人工智能越發(fā)火熱的帶動下，在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的巨大需求下，機器視覺行業(yè)迎來了爆發(fā)契機。

全球研究機構(gòu)MarketsandMarkets最新發(fā)布的研究報告顯示，2020全球機器視覺市場規(guī)模為107億美元，到2025年，該市場將增長至127億美元，預(yù)測期內(nèi)（2020—2025年）的年復(fù)合增長率為13.6%。

相較于全球機器視覺行業(yè)而言，中國的機器視覺相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚，但發(fā)展速度很快。據(jù)GGII數(shù)據(jù)顯示，2019年中國機器視覺市場規(guī)模65.50億元（該數(shù)據(jù)僅考慮工業(yè)領(lǐng)域視覺應(yīng)用，未包含計算機視覺市場規(guī)模），同比增長21.77%。2014—2019年復(fù)合增長率為28.36%。GGII預(yù)測，到2023年中國機器視覺市場規(guī)模將達(dá)到155.6億元。中國正在成為世界機器視覺發(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)濟中的各個領(lǐng)域。

而隨著機器視覺行業(yè)在國內(nèi)市場的發(fā)展逐漸成熟，行業(yè)內(nèi)上游及配套企業(yè)不斷加大對新產(chǎn)品的研發(fā)及投入，自助能力增強，有望形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2019年機器視覺市場發(fā)展前景及投資研究報告》預(yù)測，未來，機器視覺產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)四大發(fā)展態(tài)勢，一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級推動機器行業(yè)發(fā)展。我國正在進(jìn)一步深化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推進(jìn)制造業(yè)的科技創(chuàng)新和智能制造水平，著力從要素驅(qū)動向技術(shù)及創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級以及制造業(yè)的進(jìn)一步智能化將推動機器視覺行業(yè)發(fā)展。

二是下游應(yīng)用快速發(fā)展推動市場發(fā)展。隨著機器視覺技術(shù)的發(fā)展，機器視覺產(chǎn)品的應(yīng)用場景將越來越廣泛，將進(jìn)一步推動機器視覺行業(yè)的整體發(fā)展。此外，消費類電子、汽車等制造行業(yè)對制造精度等要求持續(xù)提高，對機器視覺技術(shù)的需求將不斷增加。

三是“機器換人”需求旺盛刺激市場。中國勞動力成本持續(xù)增長，企業(yè)面對不斷上升的勞動力成本，只有實現(xiàn)要素驅(qū)動和創(chuàng)新，盡早布局智能制造才能實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，找到新的增長點，“機器換人”需求旺盛，將給機器視覺產(chǎn)品帶來較大的增長空間。

四是國際市場發(fā)展?jié)摿薮?。目前，中國自動化及智能制造行業(yè)仍處于初步發(fā)展階段，市場主流的機器視覺產(chǎn)品仍以發(fā)達(dá)國家的品牌為主。未來，擁有出色性價比的國產(chǎn)產(chǎn)品在國際市場上將有著巨大的競爭優(yōu)勢和市場潛力。

應(yīng)用：從“可選”到“必選”

可以看到，近十年來，機器視覺技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，隨著國內(nèi)機器視覺技術(shù)與產(chǎn)品在實踐中不斷完善，機器視覺技術(shù)已經(jīng)在消費電子、汽車制造、光伏半導(dǎo)體等多個行業(yè)應(yīng)用。機器視覺在智能制造中的地位逐漸從“可選”成為“必選”。

據(jù)前瞻研究院報告顯示，工業(yè)是目前機器視覺應(yīng)用比重最大的領(lǐng)域，其中電子制造業(yè)在機器視覺市場占比最大，汽車產(chǎn)業(yè)次之。此外，物流、食品、包裝、印刷等行業(yè)的滲透率也在逐年提高。

具體來看，電子行業(yè)貢獻(xiàn)了機器視覺近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)體對位和識別等高精度制造和質(zhì)量檢測。未來電子行業(yè)的機器視覺需求還會持續(xù)較快增長，一方面視覺技術(shù)進(jìn)步推動適用領(lǐng)域拓寬；另一方面隨著國內(nèi)智能手機逐漸中高端化為手機廠商帶來利潤率提升，視覺檢測在國產(chǎn)手機生產(chǎn)線中的應(yīng)用有望推廣開來。

汽車行業(yè)貢獻(xiàn)了機器視覺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。據(jù)統(tǒng)計，目前一條汽車生產(chǎn)線大約需配備十幾個機器視覺系統(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，預(yù)計對機器視覺技術(shù)的需求還會逐步提高。

制藥行業(yè)貢獻(xiàn)了機器視覺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)一條裝配流水線上至少需要5套機器視覺系統(tǒng)，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。

食品及包裝也是機器視覺應(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，單條生產(chǎn)線用量在不同產(chǎn)品中差異較大。目前機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。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捕獲產(chǎn)品整個表面影像。形狀可以根據(jù)最大直徑和最小直徑、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、強度值直方圖、定義最大面積或最小面積等。

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機器視覺，簡單來說就是利用機器替代人眼，形成視覺能力，實現(xiàn)引導(dǎo)、定位、測量、檢測、識別等功能。從技術(shù)角度來講，機器視覺被認(rèn)為是人工智能的分支，需要通過人工智能算法將圖像信號進(jìn)行處理和分析，深度學(xué)習(xí)構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對海量的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對待測物體的精確分析。

相比人眼，機器視覺技術(shù)最大的特點是速度快、信息量大、功能多，并且可以勝任很多嚴(yán)酷場景，以及完成高計算強度的、枯燥的、重復(fù)的工作。（曹婷婷）