前言

智能時代到來，3D機器視覺或將迎來產業爆發

近年來，隨著人工智能發展的不斷提速，其在生活生產中的應用也越來越豐富。作為促進人工智能發展的重要環節，機器視覺的發展也在不斷加速。目前，3D視覺在國內掀起熱潮被業界稱為第四次視覺革命，也迎來了一批國產3D機器視覺優秀企業，如海康威視、勁拓股份、天準科技、萬訊自控、奧普特、美亞光電、精測電子、視比特機器人、梅卡曼德、如本科技、星猿哲、賽騰股份等。

1、行業市場規模持續增長

根據GGII數據顯示，2019年中國機器視覺市場規模65.50億元（該數據未包含計算機視覺市場規模），同比增長21.77%，2014-2019年復合增長率為28.36%。結合2020年新冠疫情背景下的經濟環境，預計2020年行業增長率不會超過20%，2020年中國機器視覺行業市場規模約79億元。

2、行業上市企業機器視覺業務經營效益良好

本文選取了6個機器視覺行業相關的代表公司（天準科技、美亞光電、精測電子、賽騰股份、矩子科技、勁拓股份）來進行經營效益分析，僅供參考。

2017-2019年，部分上市企業機器視覺業務的平均營業收入持續增長，2018年營業收入達到6.8億元，同比增長32.84%；2019年由于貿易戰、市場環境等多方面因素的影響，部分企業的機器視覺業務平均營業收入為8.58億元，增速降至26.13%。2020年，機器視覺業務平均營業收入為10.24億元，較2019年增長19.34%。長遠來看，機器視覺行業上市企業的機器視覺業務營收整體的發展仍是向上的態勢。

2020年，部分上市企業的機器視覺業務平均凈利潤為1.63億元，毛利率為44.61%，在疫情的影響下，機器視覺行業的上市企業營業成本上升，導致毛利率有所下降，但機器視覺業務整體毛利率水平較高，說明機器視覺行業上市企業的機器視覺業務具有良好的持續發展能力。

3、制造自動化將推動機器視覺進一步增長

自2010年以來，隨著自動化技術的發展以及工業機器人技術的不斷創新，全球對工業機器人的需求已明顯加快。根據IFR(國際機器人聯合會)發布的最新報告，2012-2018年全球機器人安裝量逐步增加，2019年雖然有所下滑，但安裝量仍突破37萬臺。截止到2019年底全球工業機器人累計安裝了270萬臺套，年增長12%。前瞻根據復合增長率推算，2020年全球機器人安裝量將增長至42.7萬臺。

除了機器人領域，機器視覺技術正在代替人進行全自動的產品檢測、工藝驗證，甚至實現生產工藝的自動控制。機器視覺的優勢是顯而易見的，與人眼相比，機器不僅不會疲勞，具有人所不具有的一致性和重復性，而且機器可以看到和使用可見光以外的其它光源信息。與此同時，檢測速度和精確性也是機器視覺檢測具備的一個明顯優勢。在機器代替人工的趨勢下，工業領域對機器視覺的需求必將進一步增長。

4、3D機器視覺應用于各行各業

目前，機器視覺在制造業質量控制領域是至關重要的技術，尤其在汽車制造行業有大量的應用案例，包括汽車零部件尺寸、外觀、形狀缺陷檢測，以及視覺引導定位等。還有，在食品行業和電子行業和醫療行業需要使用機器視覺系統。

（1）汽車制造的應用

在汽車制造業中，機器視覺使用非接觸式測量技術逐漸發展為在線測量系統，例如固定在線測量站和機器人柔性在線測量站，它們可以嚴格監控車身尺寸波動并提供數據支持。除了傳統的三坐標測量和激光在線測量之外，藍光掃描測量，表面缺陷測量和其他視覺測量方法還可以執行更精確的測量，并提供對車身基本特征尺寸，車身的高精度監控 組裝效果和缺陷。

（2）食品加工行業的應用

在食品加工業里一直在使用二維機器視覺技術利用高線速來進行對水果蔬菜的分類。但對于食品的表面特征，如食品的體積、高度等，用二維技術很難獲取這些信息。為了精確測量食品的體積，企業把三維激光檢查系統和二維視覺檢查系統結合起來使食品加工達到最優化，滿足對包裝食品越來越嚴厲的視覺要求。這種系統使用底面格列式的電荷耦合器（CCD）來捕捉反射的激光線。圖像處理算法是根據食品的激光位移采用三角網法來確定Z坐標軸上的信息，也就是高度，然后與激光檢查系統得到的X，Y坐標軸上的信息結合在一起算出食品的形狀和體積。

（3）消費電子行業的應用

在消費電子領域，機器視覺主要用于PCB / FPCAOI檢查，組件和整機外觀檢查，組裝引導等應用，并呈現出越來越多的新應用場景。可以說，消費電子制造業的興起帶動了機器視覺市場。

PCB缺陷檢測主要包括兩個部分：焊點缺陷檢測和組件檢測。傳統的人工目視檢查方法容易遺漏檢查，效率低，成本低。機器視覺PCB的優點是確保操作員可以在添加PCB之前及時處理相關問題。另外，當發現缺陷時，可以有效地避免維修或丟棄，操作者可以及時得到反饋，以判斷操作中的印刷工藝是否運行良好，從而達到防止生產不良的目的。

此外，在服務領域，未來很多硬件產品都會擁有3D視覺技術，很多產品都會有視覺的需求，它可能是2D和3D的融合，也有可能是新的人工智能技術與新的硬件技術，相互之間把視覺技術聯合起來，讓智能硬件產品更加智能。在智能家居場景中，人臉識別、物體識別也開始應用，這些場景都是需要用到視覺技術，未來3D視覺技術很快就會被串聯起來用到各個領域，充當更多硬件產品的眼睛。

5、中國機器視覺行業發展前景分析

目前在我國隨著配套基礎建設的完善，技術、資金的積累，各行各業對采用圖像和機器視覺技術的工業自動化、智能需求開始廣泛出現，國內有關大專院校、研究所和企業近兩年在圖像和機器視覺技術領域進行了積極思索和大膽的嘗試，逐步開始了工業現場的應用。

在政策的利好驅動下，國內機器視覺行業快速發展，中國正在成為世界機器視覺發展最活躍的地區之一，預計到2025年我國機器視覺市場規模將達246億元。

總之，隨著科技的發展和新興產業的加速落地，未來3D機器視覺的“用武之地”定然會越來越多，市場需求會越來越大。對于國內的一眾機器視覺廠商而言，現在就是最好的時機，把握住了機遇，在核心技術方面進一步進行鞏固，將有利于在接下來的激烈競爭中站穩腳跟、獲取優勢。