機器視覺
機器視覺就是用機器來代替人眼做測量和判斷的系統,它通過光學裝置和非接觸傳感器自動獲取目標對象的圖像,并由圖像處理設備根據所得圖像的像素分布、亮度和顏色等信息進行各種運算處理和判別分析,以提取所需的特征信息或根據判別分析結果對某些現場設備進行運動控制。機器視覺系統中的圖像處理設備一般都采用計算機,所以機器視覺有時也稱為計算機視覺。
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1 機器視覺行業定義
機器視覺行業定義
機器視覺就是用機器來代替人眼做測量和判斷的系統,它通過光學裝置和非接觸傳感器自動獲取目標對象的圖像,并由圖像處理設備根據所得圖像的像素分布、亮度和顏色等信息進行各種運算處理和判別分析,以提取所需的特征信息或根據判別分析結果對某些現場設備進行運動控制。機器視覺系統中的圖像處理設備一般都采用計算機,所以機器視覺有時也稱為計算機視覺。
一個典型的機器視覺系統包括:光源、鏡頭、相機(CCD或COMS相機)、圖像采集卡、圖像處理軟件等。在搭建視覺系統時,用戶需采購系統中的各個組件,但市場上機器視覺產品及設備生產廠家多數只生產其中的部分原件,如AVT的工業攝像機、Computar的工業鏡頭、CCS的光源等。在這種狀況下,組建機器視覺系統需要大量的時間與精力來選購不同廠家的產品,無論是在人力還是資源成本上都會有更多的付出。
機器視覺行業發展環境分析
行業政策環境分析
機器視覺行業的主管部門有工業和信息化部以及國家發展和改革委員會,該主管單位會向國家其他有關部門制定行業政策和行業發展規劃,指導整個行業協同有序地發展。
機器視覺行業聯盟是行業內一個自發性組織,成立于2011年3月,并于2011年7月開始吸納會員,目前已有國內40余家企業加入,部分企業還在陸續加入。其宗旨在于推動中國機器視覺和圖像技術基礎理論和應用研究的發展,推動機器視覺和圖像技術的普及,培養機器視覺和圖像科技人才,促進中國機器視覺行業企業和國際企業的合作交流。
此外,機器視覺行業涉及到的行業較多,這些行業相關的自律組織也參與到機器視覺行業的相關管理中,如制定相關的行業規范及標準、建立行業自律性機制等。相關的自律組織有:中國照明電器協會、中國自動化協會、中國圖像圖形學學會等。此外,國家質量監督檢驗檢疫局、國家環保局等,也參與機器視覺長夜的相關行業標準制定工作。
政策/規劃 | 具體內容 |
《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》 | 2006年2月,國務院發布《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》,提出加大工業節能、綜合節水、流程工業的綠色化的重要性,并要求重點研究開發冶金、化工等流程工業和交通運輸業等主要高耗能領域的節能技術與裝備,重點研究開發工業用水循環利用技術和節水型生產工藝,重點研究開發綠色流程制造技術,高效清潔并充分利用資源的工藝、流程和設備。 |
工信部《信息化和工業化深度融合專項行動計劃(2013-2018年)》, | 提出智能制造生產模式培育行動,明確要加快工業機器人在生產過程中應用。安徽省已在汽車、機床、工程機械等優勢行業重點企業中建設數字化車間,開展智能工廠建設試點,促進工業機器人在關鍵生產線的規模應用。 |
工業機器人的發展需要機器視覺的助陣,于機器視覺行業是政策利好。 | |
《國務院關于加快振興裝備制造業的若干意見》 | 國務院于2006年6月頒布該份文件,對發展工業自動化控制和關鍵精密測試儀器,滿足重點建設工程及其他重大(成套)技術裝備高度自動化和智能化的需要制定了振興措施并明確了工作方向,鼓勵企業與科研院所大專院校聯合開展研發工作,加快研究成果的產業化進程,創建一批享譽國內外的知名品牌。 |
《2010-2012年裝備制造業調整和振興規劃》 | 2009年5月,國務院常務會議審議并原則通過裝備制造業調整振興規劃。規劃提出加快裝備制造企業兼并重組和產品更新換代,促進產業結構優化升級,全面提升產業競爭力。該規劃的出臺,將加速我國裝備制造業的技術改造和產業升級,增加對工業自動化高端產品的需求,進而為先進裝備制造廠商帶來發展機遇。同時,振興規劃擬通過增加出口信貸額度,支持裝備產品出口,此外通過建立使用國產首臺(套)裝備風險補償機制,鼓勵國內用戶使用國產設備。風險補償機制的建立,將直接提高客戶對國產設備的采購力度,刺激市場對國貨的需求。 |
裝備制造業是機器視覺的主要應用行業之一,行業的發展必將帶來對機器視覺的大規模需求。 |
《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》(簡稱:《綱要》)2011年3月正式發布。《綱要》中指出促進新興科技與新興行業深度融合,在繼續做強做大高技術行業基礎上,把戰略性新興行業培育發展成為先導性、支柱性行業。其中,戰略性新興行業增加值占國內生產總值比重將達到8%左右。
新興行業 | 重點發展 |
節能環保行業 | 高效節能、先進環保、資源循環利用關鍵技術裝備、產品和服務 |
新一代信息技術行業 | 新一代移動通信、下一代互聯網、三網融合、物聯網、云計算、集成電路、新型顯示、高端軟件、高端服務器和信息服務 |
生物行業 | 生物醫藥、生物醫學工程產品、生物農業、生物制造 |
高端裝備制造行業 | 航空裝備、衛星及應用、軌道交通裝備、智能制造裝備 |
新能源行業 | 新一代核能、太陽能熱利用和光伏光熱發電、風電技術裝備、智能電網、生物質能 |
新材料行業 | 新型功能材料、先進結構材料、高性能纖維及其復合材料、共性基礎材料 |
新能源汽車行業 | 插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車技術 |
規劃名稱 | 規劃內容 |
《中國電子元件"十二五"規劃》 | 2011年7月10日,電子元件協會發布的《中國電子元件"十二五"規劃》(簡稱:《規劃》)。該《規劃》包括一個整體規劃和14個細分行業規劃,內容涉及16大類產品。"規劃"提出,到2015年,我國電子元件行業銷售收入總額達到1.88萬億元,占我國電子信息行業收入的20%。電子元件總產量超過2.8萬億只,年均增長5.7%,滿足國內70%的市場需求,電子元件出口總額達到860億美元,年均增長10%。此外,《規劃》明確列出未來五年重點發展產品和技術,包括:滿足新一代電子整機發展需求的新型片式化、小型化、集成化、高可靠電子元件產品;滿足我國新型交通裝備制造業配套需求的高質量、關鍵性電子元件;為節能環保設備配套的電子元件以及環保型電子元件;為新一代通信技術配套的電子元件;為新能源以及智能電網行業配套的電子元件;新型電子元件材料以及設備。 |
《節能與新能源汽車行業發展規劃》 | 2012年7月9日,國務院正式發布《節能與新能源汽車行業發展規劃》,規劃稱新能源汽車行業發展將以純電驅動為新能源汽車發展和汽車工業轉型的主要戰略取向,當前重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車行業化。此外,規劃還對新能源汽車行業發展目標做出了具體要求,首先,在銷量上,到2015年,純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量力爭達到50萬輛;到2020年,純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛。再者,在電動車里程上,到2015年,純電動乘用車、插電式混合動力乘用車最高車速不低于100公里/小時,純電驅動模式下綜合工況續駛里程分別不低于150公里和50公里。最后在,電動車節油性能上,到2015年,當年生產的乘用車平均燃料消耗量降至6.9升/百公里,節能型乘用車燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。 |
《醫藥工業"十二五"規劃》 | 《醫藥工業"十二五"規劃》指出,"十二五"期間,全國醫藥工業總產值目標年均增長20%以上,到2015年,全國醫藥工業總產值將達到30000億元。截至2015年,全國銷售收入居前100位的企業將占到全行業銷售收入的40%以上,而在基本藥物領域,將保證主要品種的前20家生產企業所占市場份額達到80%以上,這意味著全行業集中度迅速提升。 |
《"十二五"中小企業成長規劃》 | 2011年9月22日,工信部發布《"十二五"中小企業成長規劃》。規劃提出,"十二五"時期中小企業保持平穩較快增長,工商登記中小企業戶數年均增長8%,規模以上中小工業企業戶數年均增長6%;中小工業企業實現增加值年均增長8%;進一步增強創業創新活力和吸納就業能力。 |
《關于加快培育和發展戰略性新興行業的決定》 | 2010年9月8日,國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議,審議并原則通過《國務院關于加快培育和發展戰略性新興行業的決定》。從我國國情和科技、行業基礎出發,現階段選擇節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車七個行業,在重點領域集中力量,加快推進。 |
行業技術環境分析
在重點行業專利信息服務平臺上輸入關鍵詞"機器視覺"進行搜索,共搜得13871條與機器視覺相關的專利信息。在此基礎上,本報告對機器視覺的專利申請情況進行分析。
1、專利數量分析
1996-2013年,我國機器視覺的專利申請數量總體上呈上升走勢。2011年,我國機器視覺專利申請數為267個;2012年,我國機器視覺專利申請數量為298個;2013年為101個,近幾年行業專利申請數量大增,行業技術發展日益成熟。
資料來源:重點行業專利信息服務平臺 前瞻行業研究院整理
2、專利申請人分析
從我國機器視覺專利技術申請人構成來看,主要為大學研究機構,江南大學和浙江大學申請數量最多,分別為46項和41項,分別占比17.2%和15.3%。
3、技術分類構成分析
從我國機器視覺專利技術構成來看,G01N21/00專利最多,達到294個;G01B11/00排名第二,其專利數量為241個。
技術 | 專利數量 |
G01N21/00 | 294 |
G01B11/00 | 241 |
G06K9/00 | 131 |
G06T7/00 | 101 |
B07C5/00 | 76 |
H04N5/00 | 50 |
G01C11/00 | 39 |
H04N7/00 | 36 |
G05B19/00 | 33 |
G01N33/00 | 33 |
注:該專利技術代碼參照國際專利分類表(IPC)。
資料來源:重點行業專利信息服務平臺 前瞻行業研究院整理
機器視覺行業產業鏈分析
機器視覺行業的上游有光源、鏡頭、工業相機、圖像采集卡、圖像處理軟件等的提供商。行業下游應用較廣,主要下游市場是半導體和電子制造行業。除此之外還有應用到汽車、印刷包裝、煙草、農業、醫藥和交通等領域。
機器視覺行業發展狀況分析
從行業應用來看,電子制造行業仍然是拉動需求高速增長的主要因素。2010年機器視覺產品電子制造行業的市場規模為3.7億人民幣,增長60.9%,市份額達到了43.6%。汽車和市政交通的市場規模增長更是高達66.7%和63.2%。電子制造、汽車制造和市政交通行業占據了2/3以上的機器視覺市場份額。
2011年以來,制造行業發展環境不佳,機器視覺也增速態勢下滑,2012年行業市場規模約12.5億元。
行業財務指標、經濟指標、效益指標等更多內容詳見前瞻產業研究院發布的《2015-2020年中國機器視覺產業發展前景與投資預測分析報告》。
中國機器視覺行業領先企業
北京凌云光技術有限責任公司
中國大恒(集團)有限公司北京圖像視覺技術分公司
東莞市奧普特自動化科技有限公司
北京三寶興業視覺技術有限公司
北京嘉恒中自圖像技術有限公司
北京微視新紀元科技有限公司
東冠科技(上海)有限公司
北京征圖新視科技有限公司
北京盈美智科技發展有限公司
西安艾菲特光電技術有限公司
參考資料
- 1.中國機器視覺產業發展前景與投資預測分析報告前瞻產業研究院