視覺檢測行業(yè)發(fā)展分析與“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃分析

• 黃文玉 2023年9月21日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1474 98
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視覺檢測是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到計(jì)算機(jī)、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。

一、視覺檢測行業(yè)概況

視覺檢測就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。視覺檢測是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS 和CCD 兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動(dòng)作。是用于生產(chǎn)、裝配或包裝的有價(jià)值的機(jī)制。它在檢測缺陷和防止缺陷產(chǎn)品被配送到消費(fèi)者的功能方面具有不可估量的價(jià)值。

視覺檢測是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到計(jì)算機(jī)、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。自起步發(fā)展至今，已經(jīng)有20多年的歷史，其功能以及應(yīng)用范圍隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展逐漸完善和推廣，其中特別是目前的數(shù)字圖像傳感器、CMOS和CCD攝像機(jī)、DSP、FPGA、ARM等嵌入式技術(shù)、圖像處理和模式識別等技術(shù)的快速發(fā)展，大大地推動(dòng)了機(jī)器視覺的發(fā)展。簡而言之，機(jī)器視覺解決方案就是利用機(jī)器代替人眼來作各種測量和判斷。

機(jī)器視覺檢測的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺;同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。視覺處理器集采集卡與處理器于一體。以往計(jì)算機(jī)速度較慢時(shí)，采用視覺處理器加快視覺處理任務(wù)。由于采集卡可以快速傳輸圖像到存儲器，而且計(jì)算機(jī)也快多了，所以視覺處理器用的較少了。

二、視覺檢測行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

在機(jī)器視覺系統(tǒng)中，獲得一張高質(zhì)量的可處理的圖像是至關(guān)重要。系統(tǒng)之所以成功，首先要保證圖像質(zhì)量好，特征明顯。一個(gè)機(jī)器視覺項(xiàng)目之所以失敗，大部分情況是由于圖像質(zhì)量不好，特征不明顯引起的。要保證好的圖像，必須要選擇一個(gè)合適的光源。機(jī)器視覺憑借效率與成本優(yōu)勢逐漸取代人工。近年來，我國老齡人口占比持續(xù)提升，據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，到2021年，全國65歲以上人口達(dá)到2億，占人口總數(shù)的14.2%。

2021年，我國制造業(yè)增加值已經(jīng)超過了30萬億元。隨著先進(jìn)制造在我國的占比提升，工業(yè)生產(chǎn)線上人眼在精度、效率等方面已不能滿足產(chǎn)業(yè)升級的要求。如何借助機(jī)器視覺等智能化技術(shù)替代傳統(tǒng)人工操作，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)、降本、增效，成為制造業(yè)的共性需求。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國視覺檢測行業(yè)發(fā)展分析與投資前景預(yù)測報(bào)告》顯示：

在國外，機(jī)器視覺的應(yīng)用普及主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子行業(yè)，其中大概40%-50%都集中在半導(dǎo)體行業(yè)。具體如PCB印刷電路：各類生產(chǎn)印刷電路板組裝技術(shù)、設(shè)備;單、雙面、多層線路板，覆銅板及所需的材料及輔料;輔助設(shè)施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件;電子封裝技術(shù)與設(shè)備;絲網(wǎng)印刷設(shè)備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝：SMT工藝與設(shè)備、焊接設(shè)備、測試儀器、返修設(shè)備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑等;再流焊機(jī)、波峰焊機(jī)及自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備。電子生產(chǎn)加工設(shè)備：電子元件制造設(shè)備、半導(dǎo)體及集成電路制造設(shè)備、元器件成型設(shè)備、電子工模具。機(jī)器視覺系統(tǒng)還在質(zhì)量檢測的各個(gè)方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且其產(chǎn)品在應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位。除此之外，機(jī)器視覺還用于其他各個(gè)領(lǐng)域。

歐盟、美國等國家已通過法規(guī)明確規(guī)定了產(chǎn)品制造商應(yīng)該進(jìn)行的視覺檢測項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)外也有很多廠商設(shè)計(jì)出了高度智能的視覺檢測解決方案。越來越多的企業(yè)也開始在自己的生產(chǎn)線上安裝視覺檢測系統(tǒng)?？傊?，視覺檢測技術(shù)和機(jī)制已經(jīng)得到了廣泛的推廣。

數(shù)據(jù)顯示，2017-2021年，全國規(guī)模以上企業(yè)就業(yè)人員平均工資同比增長普遍率保持在7%以上，2021年就業(yè)人員平均工資達(dá)到8.8萬元/年。人口老齡化和勞動(dòng)力成本的上升凸顯了機(jī)器視覺在工業(yè)產(chǎn)線上的優(yōu)勢。2021年，我國機(jī)器視覺行業(yè)研發(fā)投入主要集中在AI驅(qū)動(dòng)的解決方案、嵌入式視覺系統(tǒng)以及3D解決方案，依次占比21.8%、21.6%、20.8%。

與2D機(jī)器視覺相比，3D機(jī)器視覺具有顯著優(yōu)勢，例如測量速度快、精度高、抗干擾能力強(qiáng)、操作簡便等，能有效解決2D機(jī)器視覺對于高度、厚度、體積、平面度等測量因素缺失的問題。3D視覺技術(shù)的突破，將加速視覺技術(shù)在高端場景的應(yīng)用，推動(dòng)機(jī)器視覺市場持續(xù)增長。

三、視覺檢測行業(yè)市場未來發(fā)展空間預(yù)測

根據(jù)工信部《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，到2025年規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)基本普及數(shù)字化，智能制造裝備國內(nèi)滿足率超70%。隨著我國工業(yè)制造領(lǐng)域的自動(dòng)化和智能化程度的加深，機(jī)器視覺將得到更廣闊的發(fā)展空間。

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