(1)全球机器视觉行业发展历经多个阶段,发展较为成熟
以全球视角来看,机器视觉技术最初起源于显微和航空图像的分析与理解、各种光学字符识别、工业零件表面缺陷监测等。随着现代工业自动化技术日趋成熟,越来越多的制造企业考虑如何采用机器视觉来帮助生产线实现检查、测量和自动识别等功能,以提高效率并降低成本,从而实现生产效益最大化。
1)概念雏形阶段(20 世纪 50年代-20 世纪 70年代)
机器视觉应用于二维图像分析与识别的统计模式识别研究标志着机器视觉技术的起源,当时主要的研究领域为显微和航空图像的分析与理解、各种光学字符识别、工业零件表面缺陷监测等。
2)产业发展初期(20 世纪 70年代-20 世纪 90年代)
MIT 人工智能实验室 Marr 教授带领的研究小组综合了神经生理学、图像处理以及心理物理学等研究成果,提出了计算视觉理论,从信息处理的角度出发给出了视觉系统研究的三个层次:计算理论层次、表达与算法层次、硬件实现层次,奠定了机器视觉的理论基础。
同时,CPU、DSP 等图像处理硬件技术的飞速进步,为机器视觉发展提供了基础条件,使得机器视觉获得了快速的发展。思瀚发布《2023-2028年中国机器视觉行业市场调研及投资风险综合分析报告》
3)产业应用发展期(20 世纪 90年代-21 世纪)
由于小波分析等现代数学工具的出现,新概念、新方法和新理论不断涌现,机器视觉应用产品开始涌现,特别是在工业领域产生了大量的可以实际应用阶段的产品。
4)产业高速发展期(21 世纪以后)
随着工业自动化的发展,特别是数字图像传感器、图像处理和模式识别等技术的快速发展,视觉检测技术拥有非接触无损测量、高精度、高效率、灵活性高、稳定性好、实时性强、易于维护等众多优势。机器视觉应用范围已不仅仅局限于工业,在农业、生物医学、军事与国防、航空航天、机器人、交通管理等各行业均有广泛的普及与推广。
(2)中国机器视觉行业发展迅速且潜力较大
中国的机器视觉行业是伴随着中国的工业化进程发展而崛起的,自 90 年代末开始起步,经历了启蒙阶段、初步发展阶段和快速发展阶段。
1)启蒙阶段(20 世纪 90年代-2003 年)
在启蒙阶段,中国机器视觉企业主要通过代理境外产品或技术的方式开展业务。国内开始出现跨专业的机器视觉人才,从了解图像的采集和传输过程、理解图像的品质优劣开始,到初步利用境外视觉软硬件产品搭建简单的机器视觉初级应用系统,开启了国内机器视觉行业的历史进程。
在该阶段,一些对品质有较高要求同时对成本较为不敏感的工业领域成为第一批机器视觉产品应用领域,如人民币特种印刷、烟草的异物剔除及包装检测等。在上述行业的成功应用以及类似技术在其他行业的后续拓展,也让更多国内企业关注到机器视觉技术带给自动化产业的独特价值和广泛应用前景。
2)初步发展阶段(2004-2007年)
在这一阶段,国内机器视觉企业起步探索由自主核心技术承载的机器视觉软硬件器件的研究开发,同时在多个应用领域取得了关键的技术性突破。
随着机器视觉技术在相关设备中的蓬勃发展,如 PCB检测、SMT检测等领域的国产设备迅速兴起,凭借产品性价比和服务的优势填补了国内市场需求。
3)高速发展阶段(2008 年至今)
近十余年来,在机器视觉上游的相机、采集卡、光源技术、镜头及图像处理软件等领域,涌现出大量机器视觉核心器件的国内研发制造商,上游技术取得大幅进步的同时,相关产品也在实践中不断完善,在中游领域如 PCB、SMT及行业下游如电子、半导体、太阳能、汽车等多个行业得到广泛的尝试、应用。
目前,中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一,应用范围几乎涵盖国民经济的各个行业,而工业领域是机器视觉应用比重最大的领域,其重要原因是中国已经成为全球制造业的加工中心,高要求的零部件加工及其相应的先进生产线,使许多具有国际先进水平的机器视觉系统和应用经验也进入了中国。