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機(jī)器視覺行業(yè)發(fā)展概況分析
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-11-23

（1）全球機(jī)器視覺行業(yè)發(fā)展歷經(jīng)多個(gè)階段，發(fā)展較為成熟

以全球視角來看，機(jī)器視覺技術(shù)最初起源于顯微和航空圖像的分析與理解、各種光學(xué)字符識(shí)別、工業(yè)零件表面缺陷監(jiān)測等。隨著現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)日趨成熟，越來越多的制造企業(yè)考慮如何采用機(jī)器視覺來幫助生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)檢查、測量和自動(dòng)識(shí)別等功能，以提高效率并降低成本，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。

1）概念雛形階段（20 世紀(jì) 50年代-20 世紀(jì) 70年代）

機(jī)器視覺應(yīng)用于二維圖像分析與識(shí)別的統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別研究標(biāo)志著機(jī)器視覺技術(shù)的起源，當(dāng)時(shí)主要的研究領(lǐng)域?yàn)轱@微和航空圖像的分析與理解、各種光學(xué)字符識(shí)別、工業(yè)零件表面缺陷監(jiān)測等。

2）產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期（20 世紀(jì) 70年代-20 世紀(jì) 90年代）

MIT 人工智能實(shí)驗(yàn)室 Marr 教授帶領(lǐng)的研究小組綜合了神經(jīng)生理學(xué)、圖像處理以及心理物理學(xué)等研究成果，提出了計(jì)算視覺理論，從信息處理的角度出發(fā)給出了視覺系統(tǒng)研究的三個(gè)層次：計(jì)算理論層次、表達(dá)與算法層次、硬件實(shí)現(xiàn)層次，奠定了機(jī)器視覺的理論基礎(chǔ)。

同時(shí)，CPU、DSP 等圖像處理硬件技術(shù)的飛速進(jìn)步，為機(jī)器視覺發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件，使得機(jī)器視覺獲得了快速的發(fā)展。思瀚發(fā)布《2023-2028年中國機(jī)器視覺行業(yè)市場調(diào)研及投資風(fēng)險(xiǎn)綜合分析報(bào)告》

3）產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展期（20 世紀(jì) 90年代-21 世紀(jì)）

由于小波分析等現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具的出現(xiàn)，新概念、新方法和新理論不斷涌現(xiàn)，機(jī)器視覺應(yīng)用產(chǎn)品開始涌現(xiàn)，特別是在工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生了大量的可以實(shí)際應(yīng)用階段的產(chǎn)品。

4）產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展期（21 世紀(jì)以后）

隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，特別是數(shù)字圖像傳感器、圖像處理和模式識(shí)別等技術(shù)的快速發(fā)展，視覺檢測技術(shù)擁有非接觸無損測量、高精度、高效率、靈活性高、穩(wěn)定性好、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、易于維護(hù)等眾多優(yōu)勢。機(jī)器視覺應(yīng)用范圍已不僅僅局限于工業(yè)，在農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、軍事與國防、航空航天、機(jī)器人、交通管理等各行業(yè)均有廣泛的普及與推廣。

（2）中國機(jī)器視覺行業(yè)發(fā)展迅速且潛力較大

中國的機(jī)器視覺行業(yè)是伴隨著中國的工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展而崛起的，自 90 年代末開始起步，經(jīng)歷了啟蒙階段、初步發(fā)展階段和快速發(fā)展階段。

1）啟蒙階段（20 世紀(jì) 90年代-2003 年）

在啟蒙階段，中國機(jī)器視覺企業(yè)主要通過代理境外產(chǎn)品或技術(shù)的方式開展業(yè)務(wù)。國內(nèi)開始出現(xiàn)跨專業(yè)的機(jī)器視覺人才，從了解圖像的采集和傳輸過程、理解圖像的品質(zhì)優(yōu)劣開始，到初步利用境外視覺軟硬件產(chǎn)品搭建簡單的機(jī)器視覺初級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)，開啟了國內(nèi)機(jī)器視覺行業(yè)的歷史進(jìn)程。

在該階段，一些對品質(zhì)有較高要求同時(shí)對成本較為不敏感的工業(yè)領(lǐng)域成為第一批機(jī)器視覺產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，如人民幣特種印刷、煙草的異物剔除及包裝檢測等。在上述行業(yè)的成功應(yīng)用以及類似技術(shù)在其他行業(yè)的后續(xù)拓展，也讓更多國內(nèi)企業(yè)關(guān)注到機(jī)器視覺技術(shù)帶給自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的獨(dú)特價(jià)值和廣泛應(yīng)用前景。

2）初步發(fā)展階段（2004-2007年）

在這一階段，國內(nèi)機(jī)器視覺企業(yè)起步探索由自主核心技術(shù)承載的機(jī)器視覺軟硬件器件的研究開發(fā)，同時(shí)在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域取得了關(guān)鍵的技術(shù)性突破。

隨著機(jī)器視覺技術(shù)在相關(guān)設(shè)備中的蓬勃發(fā)展，如 PCB檢測、SMT檢測等領(lǐng)域的國產(chǎn)設(shè)備迅速興起，憑借產(chǎn)品性價(jià)比和服務(wù)的優(yōu)勢填補(bǔ)了國內(nèi)市場需求。

3）高速發(fā)展階段（2008 年至今）

近十余年來，在機(jī)器視覺上游的相機(jī)、采集卡、光源技術(shù)、鏡頭及圖像處理軟件等領(lǐng)域，涌現(xiàn)出大量機(jī)器視覺核心器件的國內(nèi)研發(fā)制造商，上游技術(shù)取得大幅進(jìn)步的同時(shí)，相關(guān)產(chǎn)品也在實(shí)踐中不斷完善，在中游領(lǐng)域如 PCB、SMT及行業(yè)下游如電子、半導(dǎo)體、太陽能、汽車等多個(gè)行業(yè)得到廣泛的嘗試、應(yīng)用。

目前，中國正成為世界機(jī)器視覺發(fā)展最活躍的地區(qū)之一，應(yīng)用范圍幾乎涵蓋國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)，而工業(yè)領(lǐng)域是機(jī)器視覺應(yīng)用比重最大的領(lǐng)域，其重要原因是中國已經(jīng)成為全球制造業(yè)的加工中心，高要求的零部件加工及其相應(yīng)的先進(jìn)生產(chǎn)線，使許多具有國際先進(jìn)水平的機(jī)器視覺系統(tǒng)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也進(jìn)入了中國。