机器视觉市场现状及发展趋势
思瀚产业研究院 宇瞳光学    2023-08-09

（1）机器视觉应用领域广泛且渗透率将逐步提升，光学镜头是其重要组件

机器视觉是通过计算机来模拟人类视觉功能，以让机器获得相关视觉信息和加以理解，即用机器代替人眼做测量与判断。机器视觉系统主要分为三部分—— 获取、处理与分析、输出/显示图像。

具体操作则是通过图像摄取装置，将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息， 转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行特征识别，从而控制现场设备的动作。 机器视觉是人工智能快速发展的一个分支，即是用机器代替人眼来做测量和 判断。

机器视觉被誉为智能制造的“眼睛”，是提高制造业生产效率和智能自动化水平的关键。机器视觉主要指计算机图像识别，即用算法软件对数字图像进行识别。机器视觉的软硬件构成一般包括光源、光学镜头、图像采集卡、图像处理 单元和视觉处理软件。

其中，光学镜头是机器视觉系统中的重要组件，对成像质 量起到关键性作用，影响成像质量的主要指标：分辨率、对比度、景深以及像差。 目前市场上镜头种类繁多，质量差异大，成像质量低的镜头可能导致系统开发失败。

制造业是目前机器视觉应用中比重最大的领域之一。由于制造业竞争加剧， 成本压力迫使企业重视生产效率并促进了机器视觉技术的应用。为了提高生产效率，降低人力成本、减少生产过程中的错误，工业生产和管理中的某些人工环节逐渐被机器替代。

机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和智能化程度。此外， 机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础核心技术之一。在制造业领域之外，机器视觉技术也应用于农业、医药行业、包装印刷业等其他领域。 制造业细分领域中，消费电子、汽车、半导体是机器视觉行业应用最广泛的三大领域。

（2）全球机器视觉技术逐步成熟，国家级政策推动产业持续扩张

20 世纪 60 年代，机器视觉的概念在全球范围内被正式提出，研究人员开始深入研究三维结构；20 世纪 70 年代，机器视觉有了初步发展，完整的视觉理论 首次被提出，同时出现了一些视觉运动系统的简单应用，以及由图像传感器提供的清晰图像；20 世纪 80 至 90 年代，机器视觉进入蓬勃发展时期，处理器以及 图像处理技术的迅速发展为机器视觉的高速发展奠定了基础条件。而在这一时期， 中国的机器视觉行业开始真正起步。

21 世纪后，机器视觉技术逐步走向成熟，近 年来，在深度学习算法的加持与带动下，机器视觉技术及软硬件产品在泛安防、 金融、互联网、医疗、工业、政务等领域得到广泛应用。 机器视觉全球市场规模从 2010 年的 31.7 亿美元增长至 2020 年的 107 亿美 元，年复合增长率为 12.94%。

从地区分布来看，机器视觉市场规模最大的为欧洲地区，占全球的 36.4%；北美和亚太地区分别占比为 29.3%、25.3%，南美、中 东、非洲地区的占比为 9.1%。受益于全球制造中心向中国转移，中国机器视觉 市场发展迅速，将成为除欧洲、北美和日本外的另一个国际机器视觉厂商的重要 目标市场。 随着市场的迅速扩展和技术的迅速成熟，机器人产业迎来了前所未有的良好 发展机遇，因此将很大程度上利好机器视觉产业发展。

原本以人为主导的生产模 式，逐渐向以工业机器人为主导的生产模式转变。工业大国提出机器人产业政策， 如德国“工业 4.0”、日本机器人新战略、美国先进制造伙伴计划、中国“十四 五规划”等国家级政策，皆纳入机器人产业发展为重要内涵，将促使工业机器人市场持续增长，从而带动机器视觉市场发展。

（3）中国机器视觉处于快速成长期，未来成长空间大

中国机器视觉处于快速成长期。国内机器视觉起步于 20 世纪 80 年代的技术引进，半导体和电子行业是较早的应用行业之一。2006 年以前，国内机器视觉产品应用主要集中在外资制造企业，规模很小。

2006 年国内机器视觉市场开始启 动。虽然中国机器视觉产业起步较晚，但得益于下游行业应用广泛发展迅速，目 前已成为继美国和日本之后的第三大应用市场。 从市场规模来看，中国机器视觉行业目前处于工业机器人的发展拐点，未来发展空间大。2020 年，中国工业机器视觉市场规模增长迅速，达到 215 亿元，同 比增长 54.9%。国产品牌销售额首次超过国外品牌，市场占有率达到 51.7%2。

随着消费电子市场、汽车市场、半导体市场、医疗市场等行业的逐步发展，工业机器视觉市场规模持续提升，未来三年中国工业机器视觉市场将会持续保持高速增长，成为全球增长最快的机器视觉市场。2023 年将突破 450 亿元，年均复合增长率达到 28.0%。