據(jù)一項專業(yè)調(diào)查顯示，機器視覺行業(yè)正凸顯出向嵌入式視覺和模塊化發(fā)展的趨勢。制造商們看到了嵌入式視覺解決方案在汽車和基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用方面的巨大潛能。

德國FRAMOS公司與Vision Systems Design以及Inspect雜志三方合作，針對相機技術(shù)的趨勢、接口及未來發(fā)展展開了一次市場調(diào)研。這項研究共訪問了來自22個國家的41名用戶和20家制造商，征集了他們的意見和觀點；其中66%的受訪者來自歐洲，21%的受訪者來自北美，14%的受訪者來自亞洲。

受訪者回答了有關(guān)應(yīng)用與集成、相機、傳感器、傳感器模塊和市場發(fā)展的問題。2018年，94%的用戶為歐洲市場購買了設(shè)備；而此次調(diào)研顯示，制造商最重要的市場是歐洲、亞洲和美國，這三個市場的相機銷售量占比分別是50%、32%和18%。隨著亞洲市場在自動化和機器人技術(shù)方面的持續(xù)投資，與上年相比2018年北美市場的相機需求量讓出了7個百分點給亞洲市場。

新興技術(shù)和不斷增長的市場

雖然成像技術(shù)主要與生產(chǎn)自動化和質(zhì)量保障（QA）相關(guān)聯(lián)（見圖1），然而新的應(yīng)用領(lǐng)域，如無人駕駛汽車、無人機、智能家居和智慧城市，成像技術(shù)大約獲得了5%~15%的增長率，增長率最高的領(lǐng)域是機器人應(yīng)用。

圖1：生產(chǎn)自動化和質(zhì)量保障（QA）是用戶部署工業(yè)相機的兩大最常見的應(yīng)用，而交通測量與監(jiān)控、無人機以及地理測繪等應(yīng)用，對工業(yè)相機的部署則微乎其微。

隨著視覺技術(shù)的新型應(yīng)用在工業(yè)及消費領(lǐng)域中逐漸開放，預(yù)計成像市場將持續(xù)增長。這種趨勢在此次調(diào)研中得到充分體現(xiàn)，75%的制造商預(yù)計初次用戶數(shù)量將大幅增長，與之對比，2017年該比例僅為38%。

那么，受訪者正在如何使用視覺技術(shù)呢？調(diào)查顯示，70%的受訪者希望利用視覺技術(shù)來增強現(xiàn)有系統(tǒng)；93%的受訪者計劃引入新的系統(tǒng)；56%的受訪者希望對現(xiàn)有系統(tǒng)進行改造使之符合現(xiàn)代需要。

展望市場增長領(lǐng)域，65%的制造商認(rèn)為，嵌入式視覺是將圖像處理技術(shù)融入日常生活和工作等諸多方面的最大機會之一。

相機定價

雖然2017年中等價格相機和高價相機的價格趨于穩(wěn)定，但來自制造商和用戶的反饋表明，相機價格正在再次下降。62%的用戶表示他們愿意花350美元或更少的錢買一臺相機，2017年該比例是19%（見圖2）；31%的受訪者表示愿意花350~1000美元購買一臺相機，該比例比2017年下降了7%；而2018年僅有8%的用戶愿意花1000多美元購買一臺相機，比2017年下降34%。

圖2：有62%的用戶表示愿意花350美元或更少的錢購買一臺工業(yè)相機；而愿意花1000美元甚至更多購買一臺相機的用戶只有8%。

單價低于150美元的相機購買意愿僅增加了3%；中等價格相機購買意愿從33%增加到44%，該區(qū)間購買意愿的增加，也在很大程度上使用戶對單價1000美元以上的相機的購買意愿大幅降低。上述結(jié)果與此次參與調(diào)查的對象有關(guān)，另外亞洲制造商的競爭日益激烈。

清晰而穩(wěn)定的傳感器市場

傳感器市場一目了然且保持穩(wěn)定。在對用戶的調(diào)查中顯示，索尼依然是市場中的領(lǐng)導(dǎo)者，占據(jù)48%的市場份額；隨后是安森美半導(dǎo)體，市場占有率為22%；ams Sensors Belgium（原CMOSIS）的市場占有率為19%，從中期來看，該公司將在清晰的傳感器市場中發(fā)揮重要作用。

在對制造商的調(diào)查中，這一情況也同樣明顯。索尼在奮戰(zhàn)了幾年之后，這家日本巨頭已取得62%的市場占有率，是2017年的兩倍。安森美半導(dǎo)體斬獲了22%的市場份額，比2017年下降了3個百分點。Teledyne e2V的市場份為7%，ams Sensors Belgium的市場份額與2017年持平，仍是3%。

用于機器視覺和嵌入式視覺的不同傳感器

CMOS圖像傳感器是應(yīng)用最普遍的傳感器，受訪者使用的傳感器中，有80%是CMOS傳感器。

然而，在工業(yè)和消費領(lǐng)域，傳統(tǒng)機器視覺和先進的嵌入式視覺之間存在著明顯的區(qū)別。嵌入式視覺應(yīng)用如無人駕駛汽車、無人機、機器人以及3D應(yīng)用，要求傳感器能夠與他們的應(yīng)用相匹配。

2018年，68%的用戶表示他們使用分辨率為100~300萬像素的傳感器。這個數(shù)據(jù)顯示，分辨率低于100萬像素的區(qū)塊有向上移動的趨勢，只有4%仍然使用最低分辨率。但是，用戶使用的分辨率增長幅度較為溫和。對于分辨率為300~500萬像素的傳感器，24%的用戶表示支持，相對2017年增長了6%。盡管差異越來越明顯，制造商們還是將眼光放得更長遠。16%的用戶仍然使用VGA（640×480）分辨率，62%的用戶使用的傳感器分辨率達到100~500萬像素。

相比之下，21%的圖像傳感器的分辨率在500~2000萬像素之間。這個統(tǒng)計數(shù)據(jù)與去年的預(yù)測一致。受訪者預(yù)計，未來兩年圖像傳感器的分辨率增長幅度不大。盡管作出如此預(yù)測，但是分辨率達500萬像素及以上的圖像傳感器，還將持續(xù)得到用戶青睞，使用量將占所有傳感器應(yīng)用的1/3。

就圖像傳感器的尺寸制式而言，75%的用戶使用1/3到2/3英寸的傳感器，與去年相比沒有變化。制造商在追求穩(wěn)定性，并向小型化發(fā)展。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域劃分，通常用戶要么選擇1英寸以上的超大型傳感器，份額達到33%；要么選擇1/2英寸以下的小型圖像傳感器，由于嵌入視覺應(yīng)用，這部分傳感器的份額已增至41%。用戶和制造商都使用全局快門圖像傳感器。

圖像幀率、速度和接口

如同分辨率一樣，圖像幀率已經(jīng)達到下一個最高點，盡管預(yù)期的上兆級速度的大規(guī)模增長未能實現(xiàn)。最小幀率在25fps以下的用戶和制造商分別減少了8%和7%。幀率要求25~100fps的用戶份額增長了10%，制造商增長了20%。預(yù)計未來兩年，幀率要求在100fps以上的用戶和制造商將持續(xù)增長。

迄今為止，GigE Vision是領(lǐng)先的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，目前在制造商和用戶中的使用率分別為42%和43%（見圖3）。也有一些用戶仍然在使用模擬連接。LVDS和HDMI是額外使用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，而USB的使用率仍保持在8%。用戶和制造商主要選擇10GigE和USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)用于5Gb/s以上的傳輸寬帶。

圖3：雖然GigE Vision是制造商和用戶中最常使用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)（分別為42%和43%），但是許多受訪者表示他們?nèi)匀辉谑褂弥T如LVDS、HDMI和模擬連接之類的接口（“其他”類別）。

用于嵌入式視覺的傳感器模塊

嵌入式視覺應(yīng)用需要高性能的傳感器模塊。此次調(diào)查詢問了用戶和制造商使用傳感器模塊的計劃和標(biāo)準(zhǔn)。

調(diào)研中，46%的用戶和40%的制造商表示，他們已經(jīng)試驗過傳感器模塊，或者已經(jīng)在他們的應(yīng)用中使用了這些模塊；10%的用戶和42%的制造商表示，他們正計劃在未來兩年內(nèi)，通過使用傳感器模塊來完成嵌入式視覺項目。

對于重要的傳感器模塊特征，56%的用戶認(rèn)為是在運動應(yīng)用中保持圖像的穩(wěn)定性，58%的制造商認(rèn)為是M12鏡頭安裝。

未來展望

此次市場調(diào)研活動顯示出了用戶和制造商之間存在的各種趨勢。用戶正在尋求更高的需求，包括更快的速度、更高性能的圖像傳感器、標(biāo)準(zhǔn)接口、簡單的集成、更低的價格和更高的相機處理能力。

在此次調(diào)查中，另一個值得注意的要點是向嵌入式視覺和模塊化發(fā)展的趨勢。制造商們看到了嵌入式視覺解決方案在汽車和基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用方面的巨大潛能。然而，制造商們也看到了他們必須與客戶一起面對周遭的變化，無論是在機器視覺方面，還是在面向工業(yè)和消費領(lǐng)域的創(chuàng)新型嵌入式視覺應(yīng)用方面。