工业4.0离不开智能制造，智能制造离不开机器视觉。机器视觉将为工业自动化打开“新视界”。
◆◆◆智能制造的视觉入口
机器视觉是指利用相机、摄像机等传感器，配合机器视觉算法赋予智能设备人眼的功能，从而进行物体的识别、检测、测量等功能。机器视觉可以分为工业视觉、计算机视觉两类。
机器视觉分类
>>构成及原理
机器视觉系统一般由灯源、镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理单元和视觉处理软件构成。
机器视觉系统构成及工作原理
>>优势及特点
机器视觉具有高度自动化、高效率、高精度和适应较差环境的优点。
机器视觉性能优势原理
>>实现智能制造的必要手段
如果说工业机器人是人类手的延伸、交通工具是人类腿的延伸，那么机器视觉就相当于人类视觉在机器上的延伸。机器视觉实现了对工件尺寸、形状、颜色等特征的自动判断和识别，可以让机器代替人眼做测量和判断，是实现工业自动化和智能化的必要手段。
机器视觉与人类视觉对比
机器视觉应用于智能制造领域的功能
◆◆◆机器视觉下游应用现状
作为一种给机器人带来视觉功能的关键技术，机器视觉应用广泛。从工业视觉到计算机视觉，从人机交互到自动驾驶，从虚拟现实到物体自动识别，机器视觉都能担当着重要角色。
机器视觉应用领域
>>工业领域
工业机器人领域的机器视觉下游市场主要是半导体及电子制造、汽车、食品与包装和制药行业，其他如烟草、农业、机械零部件等也是机器视觉应用的重要行业。
机器视觉在包装机械和机械零部件应用示例
机器视觉工业应用情况
工业领域的机器视觉难点在于精度和速度，要求都在毫米级，且工业领域工业机器人抓手的变动是在三维空间内。
基于机器视觉的工业机器人定位技术流程
>>服务机器人领域：扫地机器人
目前实现自主规避障碍&规划路线的扫地机器人的技术路径主要有两类，机器视觉技术和激光雷达导航技术。基于机器视觉的扫地机器人，指通过摄像头获取图像，通过算法实现规划路径、躲避障碍。
不同技术方案的扫地机器人特点对比
根据IFR统计数据显示，2014年全球家务机器人销售额达到12亿美元，同比增长24%。同时，根据GFK数据，2015年中国扫地机器人市场零售规模在50亿元人民币左右，这一数字在2018年将增长至120亿元人民币，市场空间巨大。
>>无人驾驶领域
摄像头（机器视觉）、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、GPS是无人驾驶汽车感知系统的五大重要传感器。
摄像头（机器视觉）与其他四类无人驾驶汽车传感器的特性对比（点击大图更清晰）
根据麦肯锡、高盛的预测，在2022年左右，会出现呈一定规模的的无人驾驶汽车应用趋势。到2030年左右，无人驾驶汽车将进入汽车消费市场。
无人驾驶产业化发展的阶段及重要节点预测
我国机器视觉起步于20世纪80年代，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。2011 年国内机器视觉市场开始启动，目前行业正处于快速发展期，发展空间大。
我国机器视觉行业发展时期
2010-2018年中国机器视觉市场空间及增速
◆◆◆我国机器视觉行业竞争格局
整个机器视觉系统中，半导体零部件和软件开发占据成本的80%，其中进口核心零部件和底层软件开发占60%生产成本。
机器视觉成本构成
目前活跃在我国机器视觉市场上的力量主要可以分为三类：国际综合自动化工业公司、国际专门机器视觉厂商、国内专门机器视觉公司，其中外资厂商仍然占据机器视觉市场主导地位，我国机器视觉行业企业以产品代理商和系统集成及设备制造为主，底层开发商较少。
我国机器视觉市场上的三类力量
国内机器视觉产业链上公司分布
◆◆◆2025年全球机器视觉前景预测
根据前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国机器视觉产业发展前景与投资预测分析报告》对多个权威机构的数据汇总，目前全球机器视觉市场规模在45-70亿美元之间：国外调研机构Markets and Markets的数据显示，2016年全球机器视觉市场规模约为62亿美元，2002-2016年市场年均复合增长率为12%左右；而根据Automated Imaging Association发布的统计数据，2015年全球机器视觉系统及部件市场规模是42亿美元，2016年这一数字约为46亿美元，预计2017年，全球机器视觉系统及部件市场规模将达到50亿美元。
从应用分布来看，目前国外机器视觉的应用普及主要体现在半导体及电子行业，其中大概40%-50%都集中在半导体行业。另外，机器视觉系统还在质量检测的各个方面已经得到了广泛的应用，并且其产品在应用中占据着举足轻重的地位。
从地区分布来看，机器视觉发展早期，主要集中在欧美和日本；随着全球制造中心向中国转移，中国机器视觉市场正在继北美、欧洲和日本之后，成为国际机器视觉厂商的重要目标市场，而欧美市场的份额稳中有降。不过整体来看，北美仍然是机器视觉最大的市场，比重在35-40%左右。
目前，亚太地区占据全球机器视觉系统及其部件市场的主导地位，也是机器视觉系统市场中成长最迅速的地区，2011-2016年期间，复合年均增长率达到11%。其次是北美地区，占据30%以上的市场份额，成为全球机器视觉市场第二大增长区。
2016年全球机器视觉行业区域格局（单位：%）资料来源：前瞻产业研究院整理
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。机器视觉作为新兴技术被寄予厚望，被认为是自动化行业一个具备光明前景的细分市场。机器视觉由于技术本身存在的优越性在许多领域有很好的发展前景。
从长远的潜在市场规模来看，根据AIA调查，当前只有5%的潜在用户使用了机器视觉，也就是还有95%的潜在用户需要但还没有用上机器视觉，全部潜力发挥出来后，全球的市场可达到1200亿美元，当然这个潜力要很长时间去挖掘，但短期内仍看好市场保持15%左右的增长，2025年达到150亿美元；根据Markets and Markets的预计，到2020年全球市场规模将达到125亿美元，2025年将超过192亿美元。
文章来源：今日制造
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