所謂機器視覺，即采用機器代替人眼來做測量和判斷，通過光學裝置和非接觸的傳感器，以獲得所需信息或用于控制機器人運動的裝置。機器視覺成功地將圖像處理應用于工業自動化領域，對物體進行非接觸檢測、測量，提高加工精度、發現產品缺陷并進行自動分析決策，是智能制造裝備對信息進行獲取及分析的關鍵零部件，也是我國制造業轉型升級的關鍵技術之一。
機器視覺系統是集光學、機械、電子、計算、軟件等技術為一體的工業應用系統。機器視覺系統通過對電磁輻射的時空模式進行探測及感知，可以自動獲取一幅或多幅目標物體圖像，對所獲取圖像的各種特征量進行處理、分析和測量，根據測量結果做出定性分析和定量解釋，從而得到有關目標物體的某種認識并作出相應決策，執行可直接創造經濟價值或社會價值的功能活動。機器視覺產業鏈中相關企業主要分為三類：上游的機器視覺部件提供商、中游的相關裝備制造商及機器視覺系統商、下游的機器視覺產品的終端應用商。
機器視覺產業鏈的分布情況
資料來源：觀研天下數據中心整理
1、上游：環節價值量大，國產高端部件有待突破
當前機器視覺行業上游環節價值量大，關鍵零部件和軟件系統約占工業機器視覺產品總成本的80%。工業相機、底層軟件算法等技術壁壘高，利潤率高。對機器視覺上游環節的掌握是目前市場競爭的關鍵。同時，相機、鏡頭、光源等核心零部件部件在機器視覺產品中的占比超過50%。
根據觀研報告網發布的《中國機器視覺行業現狀深度研究與發展前景分析報告（2023-2030年）》顯示，目前國產低端零部件逐步實現國產替代，高端部件有待突破。技術門檻相對較低的零部件如光源，國產廠商憑借性價比優勢及逐步體現的產能優勢在市場競爭中逐漸實現對于國外品牌的替代。技術門檻較高的零部件如相機，我國企業進入較晚，目前產品仍主要布局中低端市場，高端市場仍主要被國外品牌占據。
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（1）光源：國產品牌表現強勢，達國際領先水平
光源環節是國產品牌最有競爭力的環節。目前光源是上游硬件中國產程度較高的環節，國產品牌與國外品牌展開充分競爭。以我國機器視覺光源龍頭奧普特與國際光源龍頭日本CCS公司對比為例，奧普特光源產品在照度及均勻性兩大重要指標上均具有一定優勢，同時，控制器產品在易用性和安全性上的功能設計也更為周全。隨著我國國產企業技術的突破，我國光源市場規模逐年增長中。
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（2）鏡頭：技術逐漸成熟，國產替代逐步推進
國產廠商逐步進入工業鏡頭領域，技術逐漸成熟。2008年前我國鏡頭市場基本被日本、德國品牌所壟斷，但隨著國產廠商逐步布局并進入工業鏡頭領域，目前已經在中低端鏡頭市場中，國產工業鏡頭已經能基本滿足機器視覺系統的需要。隨著國產廠商如奧普特、長步道等，進一步推動工業鏡頭研發，有望在高端鏡頭市場進一步實現國產替代。預計到2022年我國工業鏡頭市場規模將達到12.6億元。
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（3）工業相機：國產廠商開始布局，“智能化”趨勢明顯
工業相機是機器視覺上游零部件中技術壁壘最高、技術迭代最迅速的部分，其市場規模也大于鏡頭與光源，是最具光明前景的細分賽道之一。但我國對于工業相機的研究起步較晚，早期主要為代理國外品牌，近年來國產品牌才逐步推出自主研發的工業相機，目前仍主要布局中低端市場。預計2022年我國工業相機市場規模將突破7億元。
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2、中游：具體分為系統和設備，設備中檢測技術難度較高
機器視覺產業中游按照設備集成度分為機器視覺系統和機器視覺設備。機器視覺系統由光學成像硬件與圖像處理軟件與算法組成，是機器的“眼睛”和“大腦”部分，需要與另外的產品或自動化機臺結合才可工作。機器視覺設備在系統的基礎上，增加了額外的自動化平臺（機臺/機械手），可以獨立開展工作。中游廠商的核心聚焦于工程構建、算子與功能塊的鏈接，主要采取自主研發和外部協作的方式。
機器視覺產業中游按照具體應用需求分為測量/定位/識別/檢測設備，其中檢測設備需求和技術壁壘較高。市場規模上，檢測設備規模約占機器視覺設備總體規模的25.0%。技術難度上呈現“檢測>定位>測量>識別”的排序。原因在于檢測面向對象主要是各類缺陷，具有細微，類型豐富，特征不固定等特點，技術難度大。相對而言，而工業場景下的識別、定位、測量往往面對的是標準化程度更高的識別對象（例如工業條形碼），難度較小。
3、下游：機器視覺行業下游應用領域廣泛
機器視覺行業技術更新較快，屬于受市場主導型的產業，行業內企業競爭程度較高。機器視覺行業下游應用廣泛，包括3C、半導體、鋰電、光伏、汽車、包裝印刷、物流、軌道交通、生物醫藥、食品加工、輕工皮革等領域。目前我國機器視覺產品的主要應用領域包括電子、新型顯示、汽車、電池（鋰電池和太陽能電池）、印刷、機器人、半導體、包裝等領域。其中，電子領域占比24.79%，機器視覺主要應用在電子元器件、PCB缺陷檢測以及外觀結構部件等方面的檢查與測試；新型顯示領域占比12.15%，機器視覺主要應用在玻璃基材、ITO玻璃鍍膜、絲網印刷和切割、背光模組、觸摸屏組貼合、蓋板玻璃制造等工藝的檢測與校驗；汽車制造領域占比8.39%，機器視覺主要涉及車身裝配檢測、面板印刷和質量檢測、零部件表面缺陷檢測等；電池領域占比8.29%，機器視覺主要涉及鋰電領域及光伏領域中相關電池來料的質量檢測、生產過程的缺陷監控以及成品電池的檢驗測試；印刷領域占比6.46%，機器視覺主要為印刷智能化提供印刷設計問題攔截、印刷過程質量控制、出廠質量終檢機系統生產管理優化等功能；半導體領域占比5.53%，機器視覺在半導體中主要應用在晶圓切割、AOI光學檢測、芯片字符對位和識別等工藝流程。
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（1）電子行業：
電子行業機器視覺系統主要包括電子元器件檢測、PCB檢測以及外觀結構部件的檢測等。2018-2022年，我國規模以上電子信息制造業收入規模保持增長趨勢，收入規模由2018年的10.6萬億元達到2022年的15.45萬億元，CAGR為9.88%。
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（2）面板顯示行業：
2021年我國面板顯示行業的營收達5868億元，預計2022年面板顯示行業營收將突破6200億元。隨著新型面板顯示相關下游應用的規?？焖僭鲩L及國產新型面板顯示技術的不斷發展，我國面板顯示領域市場規模有望進一步增大。相應地，應用在新型顯示領域的機器視覺市場的滲透率有望進一步提高。
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（3）鋰電行業：
新能源汽車是鋰離子電池的典型應用場景，隨著新能源汽車銷量不斷創新高，我國鋰離子電池需求保持較高增速。2018-2022年，我國鋰離子電池產量由139.9億只增長到239.3億只，表明鋰離子電池行業規模正在快速增長。未來，受益于新能源應用場景的不斷擴展及動力電池需求的增加，我國鋰電池出貨量將逐年上升。相應地，鋰電領域對機器視覺相關的檢測設備以及智能制造裝備的需求量將不斷提高。
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（4）印刷行業：
在印刷品缺陷檢測過程中，傳統人工隨機抽樣檢測印刷質量的方法，受主觀判斷影響較大，難以保證印刷產品的準確性和一致性，一旦這些缺陷出現在產品包裝上，產品的視覺觀感將會大大降低，嚴重影響產品的品牌形象，降低客戶滿意度。因此，在印刷制造的多個工藝段，均需要配置機器視覺系統進行質量缺陷檢測和數據反饋。
包裝印刷與社會進步、經濟發展與居民消費需求息息相關。近年來，得益于我國經濟快速穩定發展、日用品消費市場持續增長、文化市場的剛性需求、出口市場的持續繁榮，對包裝印刷品的需求量和品質要求都在不斷提高，印刷行業取得了長足的發展。預計2022年將達到13936億元。
資料來源：觀研天下數據中心整理（qmm）
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