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机械视觉工业链全景剖析

机械视觉（MachineVision）是一种应用于工业和非工业领域的硬件和软件组合，其主要功效为捕获并处置惩罚图像，为装备执行提供操作指导，是智能制造的先锋实力，主要应用于制造业的前端环节如电子制造和汽车等领域。

海内机械视觉行业启蒙于20世纪90年月，最初署理外洋机械视觉产品，进入21世纪后少数本土机械视觉企业逐渐开启自主研发之路。

凭证CBInsight数据，目今中国已是继美国、日本之后的第三大机械视觉领域应用市场，包括机械视觉装备在内，2019年海内总市场规模达138亿元，国产化率约为40%，预计2022年国产化率提升至55%。

作为新兴手艺和工业，中国机械视觉行业规模仍较小，但增速远快于全球，处于快速生长的阶段。在人工本钱压力、细密制造生长、工业生产效率等大趋势下，机械视觉在我国恒久辽阔的生长远景。

机械视觉系统主要包括成像和图像处置惩罚两大部分。前者依赖机械视觉系统的硬件部分完成，后者在前者的基础上，通过视觉控制系统完成。详细来看，主要包括光源及光源控制器、镜头、相机、视觉控制系统（视觉处置惩罚剖析软件及视觉控制器硬件）等。

机械视觉具有识别、丈量、定位和检测四项主要功效，其中检测手艺难度最高。这四项功效在速率、精度和顺应性等方面优于人类视觉，是推进工业企业智能化的主要工具。

在工业领域，机械视觉相对人眼视觉保存显著优势。相比人眼视觉，其具有图像收罗和剖析速率快、视察精度高、情形顺应性强、客观性高、一连事情稳固性高等优势，因而可资助终端使用者举行产品增质、本钱降低以及生产数字化。

机械视觉四大功效难度比照：

机械视觉工业链

机械视觉工业链主要由上游原质料零部件、中游装备制造以及下游终端应用行业组成。

从深度来看，机械视觉的应用笼罩工业链的多个环节。以手机的制造为例，机械视觉可应用在结构件生产、模组生产、制品组装、锡膏和胶体的全制造环节，iPhone生产全历程需要70套以上的机械视觉系统。

目今苹果为机械视觉的主要用户，其立异巨细关于行业有显着周期性影响。从简单头部客户向多客户渗透是恒久趋势，随着海内智能化需求的提升，简单客户带来的周期波动有望趋缓。

从广度上看，机械视觉的下游行业众多，包括汽车、3C电子、半导体、食物饮料、光伏、物流、医药、印刷、玻璃、金属、木料等。

国际着名企业康耐视、基恩士、�？怂箍档墓ひ盗唇峁垢呱疃�，产品规模包括传感器、软件等零部件，涵盖上游领域。

数据泉源：美国自动成像协会，中金证券

上游：零部件原质料

机械视觉是由多个部件组成，每个部件的原质料都差别，因此工业链上游涉及的行业规模较为宽阔，主要有LED、CCD、CMOS、光学质料、电子元器件等原质料。

在一个典范的机械视觉系统中，光源及光源控制器、镜头、相机等硬件部分认真成像，视觉控制系统认真对成像效果举行处置惩罚剖析、输出剖析效果至智能装备的其他执行机构。

机械视觉事情流程:

数据泉源：知网

光源

光源的优劣在于比照度、亮度和对位置转变的敏感水平，机械视觉行业主要接纳LED光源产品。

现在没有通用的机械视觉照明装备，针对每个特定的应用实例有个性化的计划，以抵达******效果。

光源行业国产化水平高，竞争较量强烈，其余各环节国产化率较低，工业链国产化亟待突破。奥普特为光源环节龙头企业。

海内外光源主要企业：

图表泉源：华西证券

镜头

镜头相当于人眼的晶状体，是机械视觉收罗和转达被摄物体信息历程的起点，所使用的的镜头为工业级镜头。

凭证赛迪照料数据，2019年全球工业镜头市场规模约为12亿美元、中国约为7亿人民币，从增速来看，海内增速远高于全球增速。

海内外镜头主要企业:

数据泉源：华西证券

工业相机

相机是机械视觉中的图像收罗单位，相当于人眼的视网膜，将光信号转变为电信号。通过镜头的光学群集于像平面、天生图像，收罗图像后输出模拟或数字信号，这些信号在视觉控制系统中重修为灰度或彩色矩阵图像。

工业相机以西欧入口为主，国产品牌从低端市场最先逐步入口替换。

现在�？祷等耍ê？低幼庸荆⒋蠛阃枷窈突？萍迹ù蠡煞葑庸荆┚丫弑腹ひ迪嗷芰�。

由于工业场景对机械视觉的精度、稳固性要求较高，无论是软件，照旧光源、镜头、相机等硬件，都有较高的研举事度，且由于下游行业和需求多样化，硬件型号以及软件算法很是繁杂，周全的产品线结构需要较长时间的积累。

别的，为了知足新的行业与新的需求，诸多厂商前瞻性结构3D、机械学习等立异性手艺。

中游：部件制造和成套系统集成

机械视觉中游是工业链焦点环节，包括部件制造和成套系统集成两个环节。海内厂商在集成端生长迅速，尤其是在一些外资还没有结构的领域、或者非标自动化领域如3C等。

海内集成厂商纯粹举行二次开发利润空间较小，在某一行业下游完成优异结构之后，会实验逐步向上游底层开发延伸，举行焦点软硬件的入口替换。

机械视觉开发工具主要有两种类型，一种是包括多种处置惩罚算法的工具包，另一种是专门实现某一类特殊事情的应用软件。软件算法方面，车内凌云、�？怠⒋蠛恪缕仗囟家丫弑缚⒌撞闼惴ǖ哪芰�。

视觉控制系统-机械视觉算法是工业机械视觉的灵魂：

除了自主研发、生产并销售标准化的机械视觉焦点部件，机械视觉厂商也深度团结下游现实场景，以整体解决计划的模式提供成套系统。

成套系统集成环节在机械视觉中占有至关主要的职位，凭证美国自动成像协会（AIA），2018年北美机械视觉行业销售额中，机械视觉成套系统（包括智能相机）占86%，机械视觉部件仅占14%。

机械视觉工业链下游：终端应用

受高精度要求机械视觉的下游需求结构相对简单，半导体及电子制造、汽车行业应用仍占半壁山河，占比划分为46.6%和10.2%。

随着新能源行业的快速生长，成为新的增添极；同时医药、食物等领域的应用也在兴起。以食物行业为例，机械视觉现在应用于检测和分拣等，但主要是伊利、蒙牛等大型食物企业使用较多，在行业内整体渗透率并不高，因此未来智能制造大趋势下，渗透率逐步加深可期。

机械视觉行业竞争名堂

从机械视觉市场竞争名堂来看，行业内全球主要玩家有基恩士、康耐视、CCS、�？祷等恕⒅泄蠛恪④岳鎏刂晔交嵘纭缕仗氐�。

据中金公司报告显示，全球机械视觉龙头基恩士已往十年的毛利率、息税前利润率、净利润率平均水平为80%、50%、35%，康耐视盈利能力低于基恩士，但平均水平也高达75%、27%、26%。

较强的盈利能力反应了较高的行业壁垒，这主要源于机械视觉行业具有“手艺麋集”与“工艺麋集”这两大特征。且机械视觉厂商研发用度率较高，2019年除了基恩士仅3%外，NationalInstruments、Basler、康耐视和奥普特研发用度率均凌驾10%�；魇克淙谎蟹⒂枚嚷实�，但其通过“应用发动研发”的方法，仍包管每年70%的新品是全球首款或行业首推。

据西部证券调研，康耐视、基恩士平均一套计划的价钱在6-7万，软件价值占比凌驾50%，并占有高端产线�；凳泳跸低持�，软件以及系统是焦点，能为整套计划带来更高的产品溢价。国产厂商整套计划价值较低，硬件占较量高。

海内机械视觉市场仍较为疏散，集中度保存提升空间。海内厂商增强在算法上的突破，有助于其向更高端、细密的工序渗透，提升单套计划的价值量。

图表泉源：西部证券

从中国市场方面来看，2019年康耐视占中国市场份额达6%左右，奥普特4%左右，海内市场的企业已经凌驾200家，产品署理商凌驾300家，市场仍较为疏散。

奥普特建设于2006年，是海内较早进入机械视觉领域的企业之一。在海内市场中，营业规模位居行业前五，且属于前五名企业中******一个以生产销售自主机械视觉焦点软硬件为主的企业，属于行业内较有规模和影响力的企业。

2016年�？低釉谄湓凳泳跤挡康幕∩仙枇⒆庸竞？祷等�，主要谋划移念头械人、机械视觉和无人机三个营业板块。其进入机械视觉领域的时间较短，可是依托上市公司�？低拥淖式鸷褪忠帐盗Φ闹С只竦昧私峡斓纳�。

�？低游虬卜懒煊�******企业，其在安防影像方面的手艺积累和生产规模，对其研发工业相机产品并迅速规�；薪洗笃鹁⒆饔�。

中国大恒原名中国大恒公司，建设于1987年，现为大恒科技的控股子公司。在机械视觉部件方面，与众多国际着名品牌有相助关系，为其在华的署理销售渠道，同时，中国大恒还提供以机械视觉为焦点的检测装备，在印刷、纺织、空瓶等行业具有竞争优势。

机械视觉是智能制造装备的要害零部件，凭证调研，目今90%制造业企业有自动生产线，但仅40%实现数字化治理，5%买通工厂数据，1%使用智能化手艺，大都场景下仍靠人工或简朴装备举行识别、检测。

凭证康耐视，预计在全球3.6亿制造业工人中，视觉质检职员约3,500******，凭证天下银行2018年全球人均净收入9,290美元盘算，全球每年仅因视觉检测而爆发的人工本钱就凌驾3,000亿美元。

而人工本钱的节约只是机械视觉为下游带来价值增值的其中一环，若思量产品质量和一致性的提升、数字化生产，以及机械视觉在高精度、重大场景下的增量应用。

总体来看，中国工业增添值占全球比例正一直提升，进而有望提振机械视觉行业需求，全球机械视觉的超远期潜在空间可能至少为千亿美元级别。

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