中金普華機(jī)器視覺(jué)行業(yè)未來(lái)5年發(fā)展趨勢(shì)淺析

截至2018年全國(guó)機(jī)器視覺(jué)相關(guān)政策匯總及解讀

機(jī)器視覺(jué)是通過(guò)計(jì)算機(jī)或圖像處理器以及相關(guān)設(shè)備來(lái)模擬人類(lèi)視覺(jué)功能，從客觀事物的圖像中提取信息進(jìn)行處理，以讓機(jī)器獲得相關(guān)視覺(jué)信息并加以理解，最終用于實(shí)際檢測(cè)和控制等領(lǐng)域。中金普華產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)：目前將近80%的工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)主要用在檢測(cè)方面，包括用于提高生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品質(zhì)量、采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)等。

2006年2月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》要求重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)冶金、化工等流程工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)等主要高耗能領(lǐng)域的節(jié)能技術(shù)與裝備，重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)工業(yè)用水循環(huán)利用技術(shù)和節(jié)水型生產(chǎn)工藝，重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)綠色流程制造技術(shù)，高效清潔并充分利用資源的工藝、流程和設(shè)備。該《綱要》的發(fā)布，為我國(guó)機(jī)器視覺(jué)設(shè)備大規(guī)模在工業(yè)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2015年5月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《中國(guó)制造2025》，則正式將機(jī)器視覺(jué)設(shè)備在生產(chǎn)中的應(yīng)用推向了高潮?！吨袊?guó)制造2025》提出，加快機(jī)械、航空、船舶、汽車(chē)、輕工、紡織、食品、電子等行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的智能化改造，提高精準(zhǔn)制造、敏捷制造能力。統(tǒng)籌布局和推動(dòng)智能交通工具、智能工程機(jī)械、服務(wù)機(jī)器人、智能家電、智能照明電器、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

此外，隨后智能制造、高端裝備制造業(yè)、人工智能、工業(yè)機(jī)器人等一系列政策的發(fā)布實(shí)施，都將機(jī)器視覺(jué)提升到了國(guó)家戰(zhàn)略的核心部分。目前，機(jī)器視覺(jué)也成了人工智能發(fā)展最快的一個(gè)分支。

高性能、精密的專(zhuān)業(yè)設(shè)備制造領(lǐng)域中機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用十分廣泛，比較典型的是國(guó)際范圍內(nèi)最早帶動(dòng)整個(gè)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)崛起的半導(dǎo)體行業(yè)，從上游晶圓加工制造的分類(lèi)切割，到末端電路板印刷、貼片，都依賴(lài)于高精度的視覺(jué)測(cè)量對(duì)于運(yùn)動(dòng)部件的引導(dǎo)和定位。在國(guó)際市場(chǎng)上，半導(dǎo)體制造行業(yè)對(duì)于機(jī)器視覺(jué)的需求占全行業(yè)市場(chǎng)需求的40%-50%。

在電子制造領(lǐng)域，小到電容、連接器等元器件，大到手機(jī)鍵盤(pán)、PC主板、硬盤(pán)，在電子制造行業(yè)鏈條的各個(gè)環(huán)節(jié)，幾乎都能看到機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的身影。機(jī)器視覺(jué)按應(yīng)用功能劃分，主要是四個(gè)方面：測(cè)量、檢測(cè)、識(shí)別、定位。在檢測(cè)環(huán)節(jié)中，3C自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用最高，有70%的機(jī)器視覺(jué)單位應(yīng)用在該環(huán)節(jié)，在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)可以快速檢測(cè)排線的順序是誤，電子元器件是否錯(cuò)裝漏裝，接插件及電池尺寸是否合規(guī)等。

具體來(lái)看，機(jī)器視覺(jué)在電子制造領(lǐng)域的應(yīng)用主要是引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行高精度PCB定位和SMT元件放置，還有表面檢測(cè)，主要應(yīng)用在PCB印刷電路、電子封裝、絲網(wǎng)印刷、SMT表面貼裝、SPI錫膏檢測(cè)、回流焊和波峰焊等。

數(shù)據(jù)顯示，2016年我國(guó)電子及半導(dǎo)體行業(yè)機(jī)器視覺(jué)規(guī)模為14.11億元，2010-2016年復(fù)合增長(zhǎng)率為23.2%。從應(yīng)用領(lǐng)域的演變來(lái)看，最初機(jī)器視覺(jué)多用于電子及半導(dǎo)體行業(yè)，也有“國(guó)外機(jī)器視覺(jué)的崛起很大程度上是得益于其半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展”的說(shuō)法。因?yàn)?，半?dǎo)體行業(yè)的諸如錫膏印刷機(jī)、貼片機(jī)、AOI檢測(cè)這類(lèi)的設(shè)備必須使用高性能機(jī)器視覺(jué)組件。

在半導(dǎo)體工業(yè)大規(guī)模集成電路日益普及的帶動(dòng)下，行業(yè)內(nèi)對(duì)產(chǎn)量的要求和質(zhì)量的苛求日益劇增，在需要減少生產(chǎn)力成本的前提下，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)就扮演著不可或缺的角色，對(duì)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的要求也不斷推陳出新。在這種情況下，機(jī)器視覺(jué)需要圍繞半導(dǎo)體市場(chǎng)逐步滲透，擴(kuò)大在其領(lǐng)域內(nèi)的占有率，牢牢把握住這個(gè)掘金行業(yè)。

《中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》提出到2020年，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售收入年復(fù)合增長(zhǎng)率為20%，達(dá)到9300億元，我們預(yù)計(jì)其對(duì)機(jī)器視覺(jué)的需求增速將保持在22%左右，到2020年半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)C(jī)器視覺(jué)的需求規(guī)模達(dá)到30億元。

中金普華產(chǎn)業(yè)研究院分析

隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的不斷提升，機(jī)器人與正常人之間的視覺(jué)能力差距在不斷縮小，視覺(jué)技術(shù)的成熟和發(fā)展會(huì)使其在制造企業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。未來(lái)，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)將主要呈現(xiàn)以下三大趨勢(shì)：

首先，嵌入式的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)將成為發(fā)展趨勢(shì)。嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。嵌入式系統(tǒng)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)視覺(jué)圖像采集、視覺(jué)圖像處理控制，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、功耗低的特點(diǎn)，且絕大多數(shù)都采用C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)效率高、周期短，產(chǎn)品可靠性高、易于維護(hù)和升級(jí)。

其次，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)與其他傳感技術(shù)相融合。與單傳感器相比，多傳感器技術(shù)在探測(cè)、跟蹤和目標(biāo)識(shí)別方面能夠提高系統(tǒng)的可靠性和健壯性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的可信度，提高精度，增加系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)易于向多傳感器信息融合技術(shù)拓展，解決單一視覺(jué)系統(tǒng)的局限性。

最后，機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展有數(shù)字化、智能化和實(shí)時(shí)化的趨勢(shì)。機(jī)器視覺(jué)的數(shù)字圖像處理、LED 光源控制器和目標(biāo)識(shí)別等方面都需要數(shù)字化;在智能專(zhuān)用裝備領(lǐng)域，機(jī)器視覺(jué)在智能化大型施工機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的應(yīng)用都在穩(wěn)步發(fā)展;而流水線對(duì)機(jī)器視覺(jué)的實(shí)時(shí)性要求都很高。