机器视觉
机器视觉就是用机器来代替人眼做测量和判断的系统,它通过光学装置和非接触传感器自动获取目标对象的图像,并由图像处理设备根据所得图像的像素分布、亮度和颜色等信息进行各种运算处理和判别分析,以提取所需的特征信息或根据判别分析结果对某些现场设备进行运动控制。机器视觉系统中的图像处理设备一般都采用计算机,所以机器视觉有时也称为计算机视觉。
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1 机器视觉行业定义
机器视觉行业定义
机器视觉就是用机器来代替人眼做测量和判断的系统,它通过光学装置和非接触传感器自动获取目标对象的图像,并由图像处理设备根据所得图像的像素分布、亮度和颜色等信息进行各种运算处理和判别分析,以提取所需的特征信息或根据判别分析结果对某些现场设备进行运动控制。机器视觉系统中的图像处理设备一般都采用计算机,所以机器视觉有时也称为计算机视觉。
一个典型的机器视觉系统包括:光源、镜头、相机(CCD或COMS相机)、图像采集卡、图像处理软件等。在搭建视觉系统时,用户需采购系统中的各个组件,但市场上机器视觉产品及设备生产厂家多数只生产其中的部分原件,如AVT的工业摄像机、Computar的工业镜头、CCS的光源等。在这种状况下,组建机器视觉系统需要大量的时间与精力来选购不同厂家的产品,无论是在人力还是资源成本上都会有更多的付出。
机器视觉行业发展环境分析
行业政策环境分析
机器视觉行业的主管部门有工业和信息化部以及国家发展和改革委员会,该主管单位会向国家其他有关部门制定行业政策和行业发展规划,指导整个行业协同有序地发展。
机器视觉行业联盟是行业内一个自发性组织,成立于2011年3月,并于2011年7月开始吸纳会员,目前已有国内40余家企业加入,部分企业还在陆续加入。其宗旨在于推动中国机器视觉和图像技术基础理论和应用研究的发展,推动机器视觉和图像技术的普及,培养机器视觉和图像科技人才,促进中国机器视觉行业企业和国际企业的合作交流。
此外,机器视觉行业涉及到的行业较多,这些行业相关的自律组织也参与到机器视觉行业的相关管理中,如制定相关的行业规范及标准、建立行业自律性机制等。相关的自律组织有:中国照明电器协会、中国自动化协会、中国图像图形学学会等。此外,国家质量监督检验检疫局、国家环保局等,也参与机器视觉长夜的相关行业标准制定工作。
政策/规划 | 具体内容 |
《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》 | 2006年2月,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,提出加大工业节能、综合节水、流程工业的绿色化的重要性,并要求重点研究开发冶金、化工等流程工业和交通运输业等主要高耗能领域的节能技术与装备,重点研究开发工业用水循环利用技术和节水型生产工艺,重点研究开发绿色流程制造技术,高效清洁并充分利用资源的工艺、流程和设备。 |
工信部《信息化和工业化深度融合专项行动计划(2013-2018年)》, | 提出智能制造生产模式培育行动,明确要加快工业机器人在生产过程中应用。安徽省已在汽车、机床、工程机械等优势行业重点企业中建设数字化车间,开展智能工厂建设试点,促进工业机器人在关键生产线的规模应用。 |
工业机器人的发展需要机器视觉的助阵,于机器视觉行业是政策利好。 | |
《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》 | 国务院于2006年6月颁布该份文件,对发展工业自动化控制和关键精密测试仪器,满足重点建设工程及其他重大(成套)技术装备高度自动化和智能化的需要制定了振兴措施并明确了工作方向,鼓励企业与科研院所大专院校联合开展研发工作,加快研究成果的产业化进程,创建一批享誉国内外的知名品牌。 |
《2010-2012年装备制造业调整和振兴规划》 | 2009年5月,国务院常务会议审议并原则通过装备制造业调整振兴规划。规划提出加快装备制造企业兼并重组和产品更新换代,促进产业结构优化升级,全面提升产业竞争力。该规划的出台,将加速我国装备制造业的技术改造和产业升级,增加对工业自动化高端产品的需求,进而为先进装备制造厂商带来发展机遇。同时,振兴规划拟通过增加出口信贷额度,支持装备产品出口,此外通过建立使用国产首台(套)装备风险补偿机制,鼓励国内用户使用国产设备。风险补偿机制的建立,将直接提高客户对国产设备的采购力度,刺激市场对国货的需求。 |
装备制造业是机器视觉的主要应用行业之一,行业的发展必将带来对机器视觉的大规模需求。 |
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》(简称:《纲要》)2011年3月正式发布。《纲要》中指出促进新兴科技与新兴行业深度融合,在继续做强做大高技术行业基础上,把战略性新兴行业培育发展成为先导性、支柱性行业。其中,战略性新兴行业增加值占国内生产总值比重将达到8%左右。
新兴行业 | 重点发展 |
节能环保行业 | 高效节能、先进环保、资源循环利用关键技术装备、产品和服务 |
新一代信息技术行业 | 新一代移动通信、下一代互联网、三网融合、物联网、云计算、集成电路、新型显示、高端软件、高端服务器和信息服务 |
生物行业 | 生物医药、生物医学工程产品、生物农业、生物制造 |
高端装备制造行业 | 航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、智能制造装备 |
新能源行业 | 新一代核能、太阳能热利用和光伏光热发电、风电技术装备、智能电网、生物质能 |
新材料行业 | 新型功能材料、先进结构材料、高性能纤维及其复合材料、共性基础材料 |
新能源汽车行业 | 插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术 |
规划名称 | 规划内容 |
《中国电子元件"十二五"规划》 | 2011年7月10日,电子元件协会发布的《中国电子元件"十二五"规划》(简称:《规划》)。该《规划》包括一个整体规划和14个细分行业规划,内容涉及16大类产品。"规划"提出,到2015年,我国电子元件行业销售收入总额达到1.88万亿元,占我国电子信息行业收入的20%。电子元件总产量超过2.8万亿只,年均增长5.7%,满足国内70%的市场需求,电子元件出口总额达到860亿美元,年均增长10%。此外,《规划》明确列出未来五年重点发展产品和技术,包括:满足新一代电子整机发展需求的新型片式化、小型化、集成化、高可靠电子元件产品;满足我国新型交通装备制造业配套需求的高质量、关键性电子元件;为节能环保设备配套的电子元件以及环保型电子元件;为新一代通信技术配套的电子元件;为新能源以及智能电网行业配套的电子元件;新型电子元件材料以及设备。 |
《节能与新能源汽车行业发展规划》 | 2012年7月9日,国务院正式发布《节能与新能源汽车行业发展规划》,规划称新能源汽车行业发展将以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车行业化。此外,规划还对新能源汽车行业发展目标做出了具体要求,首先,在销量上,到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。再者,在电动车里程上,到2015年,纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车最高车速不低于100公里/小时,纯电驱动模式下综合工况续驶里程分别不低于150公里和50公里。最后在,电动车节油性能上,到2015年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。 |
《医药工业"十二五"规划》 | 《医药工业"十二五"规划》指出,"十二五"期间,全国医药工业总产值目标年均增长20%以上,到2015年,全国医药工业总产值将达到30000亿元。截至2015年,全国销售收入居前100位的企业将占到全行业销售收入的40%以上,而在基本药物领域,将保证主要品种的前20家生产企业所占市场份额达到80%以上,这意味着全行业集中度迅速提升。 |
《"十二五"中小企业成长规划》 | 2011年9月22日,工信部发布《"十二五"中小企业成长规划》。规划提出,"十二五"时期中小企业保持平稳较快增长,工商登记中小企业户数年均增长8%,规模以上中小工业企业户数年均增长6%;中小工业企业实现增加值年均增长8%;进一步增强创业创新活力和吸纳就业能力。 |
《关于加快培育和发展战略性新兴行业的决定》 | 2010年9月8日,国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴行业的决定》。从我国国情和科技、行业基础出发,现阶段选择节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个行业,在重点领域集中力量,加快推进。 |
行业技术环境分析
在重点行业专利信息服务平台上输入关键词"机器视觉"进行搜索,共搜得13871条与机器视觉相关的专利信息。在此基础上,本报告对机器视觉的专利申请情况进行分析。
1、专利数量分析
1996-2013年,我国机器视觉的专利申请数量总体上呈上升走势。2011年,我国机器视觉专利申请数为267个;2012年,我国机器视觉专利申请数量为298个;2013年为101个,近几年行业专利申请数量大增,行业技术发展日益成熟。
资料来源:重点行业专利信息服务平台 前瞻行业研究院整理
2、专利申请人分析
从我国机器视觉专利技术申请人构成来看,主要为大学研究机构,江南大学和浙江大学申请数量最多,分别为46项和41项,分别占比17.2%和15.3%。
3、技术分类构成分析
从我国机器视觉专利技术构成来看,G01N21/00专利最多,达到294个;G01B11/00排名第二,其专利数量为241个。
技术 | 专利数量 |
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:该专利技术代码参照国际专利分类表(IPC)。
资料来源:重点行业专利信息服务平台 前瞻行业研究院整理
机器视觉行业产业链分析
机器视觉行业的上游有光源、镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件等的提供商。行业下游应用较广,主要下游市场是半导体和电子制造行业。除此之外还有应用到汽车、印刷包装、烟草、农业、医药和交通等领域。
机器视觉行业发展状况分析
从行业应用来看,电子制造行业仍然是拉动需求高速增长的主要因素。2010年机器视觉产品电子制造行业的市场规模为3.7亿人民币,增长60.9%,市份额达到了43.6%。汽车和市政交通的市场规模增长更是高达66.7%和63.2%。电子制造、汽车制造和市政交通行业占据了2/3以上的机器视觉市场份额。
2011年以来,制造行业发展环境不佳,机器视觉也增速态势下滑,2012年行业市场规模约12.5亿元。
行业财务指标、经济指标、效益指标等更多内容详见前瞻产业研究院发布的《2015-2020年中国机器视觉产业发展前景与投资预测分析报告》。
中国机器视觉行业领先企业
北京凌云光技术有限责任公司
中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公司
东莞市奥普特自动化科技有限公司
北京三宝兴业视觉技术有限公司
北京嘉恒中自图像技术有限公司
北京微视新纪元科技有限公司
东冠科技(上海)有限公司
北京征图新视科技有限公司
北京盈美智科技发展有限公司
西安艾菲特光电技术有限公司
参考资料
- 1.中国机器视觉产业发展前景与投资预测分析报告前瞻产业研究院