机器视觉组成部分、产业链、优势及政策背景如何？

机器视觉市场规模稳定扩张，国产替代显现，国家政策助力行业稳定发展。

1.机器视觉应用场景广泛，规模稳定扩张，国产品牌逐 渐崛起

机器视觉指一种应用于工业和非工业领域的硬件和软件组合，它基于捕获并处理的图像 为设备执行其功能提供操作指导。因此，成像和图像处理分析是机器视觉两大主要构成 部分。继续拆分机器视觉系统，可知其主要包括光源及光源控制器、镜头、相机、视觉 控制系统（视觉处理分析软件及视觉控制器硬件）等。机器视觉的成像功能部分由光源 及光源控制器、镜头、相机等硬件构成；对形成的图像进行分析处理、输出分析结果至 智能设备的其他执行机构的工作交给了视觉控制系统。 机器视觉行业产业链主要由上游零部件、中游装备及下游应用市场构成。上游的零部件 通常包括光源、工业镜头、工业相机、图像采集卡、软件及算法平台，其中工业镜头、 相机、采集卡、软件算法平台等关键软硬件是机器视觉的关键价值组成部分。全球市场 中，康耐视（COGNEX）及基恩士（KEYENCE）有着深厚的技术支撑，占据市场份额较 大，属于行业内领先企业。《中国工业机器视觉产业发展白皮书》提到，我国品牌奥普特 近年来在上游零部件的制造上也逐步发力，成为国内市占率最高的公司。

行业中游中的装备协助企业对产品进行引导、识别、检测、测量及其他智能制造相关应 用。这些装备随即可广泛应用于电子及半导体制造、食品饮料、汽车、制药等下游市场。 根据中商情报网数据，我国机器视觉下游需求市场一半以上由电子电气构成，占比 52.90%， 其次为半导体，占比 10.30%。除此之外，应用较为广泛的下游市场还有汽车、印刷包装、 以及食品加工，分别占比 8.80%、5.50%、4.90%。

机器视觉的系统成本由零部件制造、软件开发、组装集成以及维护过程产生的成本构成， 其中以零部件为主要构成部分，占据的百分比接近所有成本值的一半。零部件生产和软 件开发是上游企业的核心业务范围，二者合计占比高达 80%。

机器视觉行业自 1959 年起开始萌芽，神经生理学家 David Hubel 和 Torsten Wiesel 研究视 觉皮层神经元的核心反应特性，同年 Russell 研制了一台可以把图片转化为被二进制机器 所理解的灰度值的仪器；1969 年，贝尔实验室成功研制出了 CCD 传感器（电荷耦合器件 图像传感器），可以直接把图像转换为数字信号并储存到电脑中参与计算与分析，奠定了 机器视觉基石。 90 年代中后期开始，中国开始在机器视觉领域进行探索，开始在航空、航天、军工、及 高端科研（天文、力学研究）等核心机构及行业应用。1998 年我国开始引进机器视觉系 统。 目前机器视觉已经达到了产业发展阶段，应用和算力的提升共同促进机器视觉产业发展， 各大生产领域纷纷布局于机器视觉产业。

机器视觉相较于人眼视觉有较多优势，如在观测精度方面，机器视觉具备更细致的观测 能力，可观测至微米级的目标；在观测速度方面，机器视觉快门速度可达 10 微秒左右， 使其具有高速且稳定的分析处理图像的能力。除此之外，机器视觉系统在感光范围、对 环境的要求、效果客观性及可靠性方面均强于人眼视觉，这也是机器视觉广泛应用的重 要原因。

根据中国机器视觉产业联盟（CMVU）发布的《中国工业机器视觉产业发展白皮书》，2015 年至 2021 年我国工业机器视觉市场规模由 64.23 亿元增至 165 亿元，CAGR 为 17.03%， 其中 2021 年同比增长 10%。2020 年之前，我国机器视觉市场中国外品牌的份额高于国内 品牌；2020 年上半年疫情对国外产品影响较大，CMVU 数据显示上半年销售额同比下降 50%，而我国自主品牌产品应对较好，销售额同比下降 12%左右。2020 年全年国内品牌 销售额为 77 亿元，超过了国外品牌的 73 亿元。我国机器视觉相关品牌正在逐步崛起， CMVU 预测 2022 年国内机器视觉品牌市场规模将达 100 亿元，国外品牌 80 亿元。

我国自 1998 年开始引入机器视觉系统以来，参与机器视觉产业发展的企业逐年增长。根 据企查查中得到的数据，2010 年至 2019 年每年新增行业内相关企业呈现逐年增长的趋势， 到达 2019 年时，当年新增机器视觉企业数已达 819 个，达到近年来新增值的顶峰。2020 年以来，受疫情影响以及行业内集中度的提升，每年新增企业数逐渐放缓，2021 年共计 新增 278 家机器视觉相关企业。

2.国家政策推动机器视觉发展，机器人技术结合高端装 备制造助力行业进步

机器视觉是与工业应用结合最为紧密的人工智能技术，在智能制造高速发展的时代，国 家对于这一有助于智能制造持续提升的技术也是给予了多次政策鼓励与支持。 2021 年 12 月，工业和信息化部、国家发展和改革委员会、教育部、科技部、财政部、人 力资源和社会保障部、国家市场监督管理总局、国务院国有资产监督管理委员会联合发 布《“十四五”智能制造发展规划》，其中提到，要大力发展智能制造装备，推动先进工 艺、信息技术与制造装备深度融合。推动数字孪生、人工智能等新技术创新应用，研制 一批国际先进的新型智能制造装备。 2020 年 9 月，国家发展改革委、科技部、工业和信息化部以及财政部共同发布的《关于 扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》中特别强调，要重点支 持工业机器人、建筑、医疗等特种机器人、高端仪器仪表、轨道交通装备等高端装备生 产，实施智能制造、智能建造试点示范。研发推广城市市政基础设施运维、农业生产专 用传感器、智能装备、自动化系统和管理平台，建设一批创新中心和示范基地、试点县。 鼓励龙头企业建设“互联网＋”协同制造示范工厂，建立高标准工业互联网平台。

国家通过各政府部门在不同方面发布的指导意见与规划，从智能制造、新产业发展、电 子元器件等多个角度对机器视觉行业发展提供助力，为机器视觉产业链内所有产品的研 发和生产提供良好环境，对行业内相关公司的生产经营状态做出高度肯定。