機器視覺的崛起源于工業(yè)自動化生產日益增長的技術需求，技術探索始于20世紀60年代中期美國學者L.R.羅伯茲關于理解多面體組成的積木世界的研究，早期的發(fā)展主要集中于北美、歐洲和日本等發(fā)達地區(qū)。全球制造業(yè)向中國轉移后，中國機器視覺產業(yè)迎來了奮起直追的歷史契機。近十年來，從相機、采集卡、光源、鏡頭到圖像處理軟件，數(shù)十家機器視覺核心器件的國內研發(fā)制造廠商陸續(xù)涌現(xiàn)，中國正成為世界機器視覺發(fā)展最活躍的地區(qū)之一，但本土廠商的整體市場地位仍然落后于外資廠商。

我們基于機器視覺系統(tǒng)的技術原理分析了機器視覺技術的核心優(yōu)勢，主要包括：1）精確性、客觀性和可靠性；2）環(huán)境適應性和工作持續(xù)性；3）經濟性和高效性；4）靈活性和重復性。上述特點揭示了機器視覺與智能制造的高速協(xié)同發(fā)展的內在原因。

GGII研究所數(shù)據(jù)顯示，2015年中國機器視覺市場規(guī)模61.2億元，同比增速為28.57%，增速位居全球首位，國外調研機構Markets and Markets預計到2020年全球市場規(guī)模將達到125億美元，我國國內市場規(guī)模將達到152億元。雖然市場空間廣闊，但在機器視覺底層核心零部件生產目前主要還是以國外品牌為主，外資廠商仍然占據(jù)機器視覺市場主導地位。建議關注：1）精測電子：打造“光。機一電”一體化智能檢測解決方案；2）永創(chuàng)智能：加快完成向智能化包裝設備制造轉型；3）勁拓股份：拓展進入智能裝備系統(tǒng)和先進制造系統(tǒng)領域。

目前，工業(yè)領域是機器視覺應用中比重最大的領域。機器視覺系統(tǒng)與智能制造如影隨形，在智能制造及工業(yè)自動化生產領域，機器視覺技術主要應用于三大方向：檢 測與測量、引導與定位、識別與分析。除此以外，機器視覺技術還在安防和智能交通、醫(yī)療、無人機與無人駕駛、倉儲物流、農業(yè)生產等領域取得了一定的發(fā)展，應用前景廣闊。

機器視覺成為科學前沿，主要受三方面因素促進：

首先，工業(yè)生產線上人眼在精準度、效率方面已不能滿足產業(yè)升級的要求，對于不可觀測物體、高精度產品，只能依靠機器視覺。人工成本上升、用工荒等原因也在倒逼機器人工業(yè)的發(fā)展。其次，人工智能、無人駕駛等消費需求端對機器視覺技術要求更加苛刻，算法更加冗長多變，運用在工業(yè)生產線上的已有技術不能滿足。這個因素也是當今機器視覺的最大推力。最后，工業(yè)4.0、智能制造等政策環(huán)境將機器視覺注入國家戰(zhàn)略的核心部分。

機器視覺的市場規(guī)模及應用場景

機器視覺增長迅速，我國增速最大。2015年全球機器視覺市場規(guī)模約42億美元，增長10.5%。美國占比50%，日本緊隨其后。我國起步較晚，但發(fā)展 迅速，2015年市場規(guī)模達3.5億美元，增速為全球首位，約22.2%。2016-2020年中國制造將促使機器視覺維持20%的增長率，遠高于全球的 8.4%平均水平。半導體、電子制造占機器視覺比重46.4%，汽車、制藥占比10.9%、9.7%。

1、工業(yè)生產

一個典型的工業(yè)機器視覺應用系統(tǒng)，包括數(shù)字圖像處理技術、機械工程技術、控制技術、光源照明技術、光學成像技術、傳感器技術、模擬與數(shù)字視頻技術、計算機軟硬件技術、人機接口技術等。

縱觀目前工業(yè)生產中應用到的視覺技術大致可分為兩類：質量控制和輔助生產。其中質量控制就是代替人工對產品的尺寸、外觀等進行檢測，識別出不良品，此類設備在國內外自動化生產線已有廣泛使用。輔助生產指的是利用視覺技術給機器人提供動作執(zhí)行依據(jù)，目前廣泛應用的是基于單目視覺的二維定位技術。

我國工業(yè)機器人市場發(fā)展?jié)摿薮?，勢必引起機器視覺新增長。我國正處于工業(yè)機器人的發(fā)展拐點，市場潛力巨大，據(jù)IFR估計，中國市場對工業(yè)機器人的發(fā)展占主導地位，2018年全球將有三分之一的工業(yè)機器人安裝在中國，這必會引發(fā)機器視覺的廣泛應用。

2、無人機、自動駕駛

機器視覺是無人機實現(xiàn)無人的首要解決問題。我國無人機技術“墻內花開墻外香”，大多銷至國外，國內市場并未大范圍開發(fā)。隨著我國智能生產的逐步推進，無人機“墻內香”指日可待，未來市場前景廣闊。易觀智庫認為智能無人機在未來幾年將保持超過50%的增長率，在2018年超過100億人民幣。另外，特斯拉、分時租賃為自動駕駛增加新人氣，機器視覺受益。

近期采用自動駕駛系統(tǒng)裝置的特斯拉model3訂單超預期，國產化又被高層證實，定會引起國內相關產業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展，機器視覺將是重要受益者。

3、智能醫(yī)生

達芬奇成為明星醫(yī)師，我國滲透力遠遠不足，醫(yī)用機器人高復合增長率，巨大市場待挖掘。目前美國達芬奇裝機量約2000臺，我國僅54臺，滲透率遠遠落后。據(jù)北京和睦家醫(yī)院表示，近年隨著達芬奇成本不斷下降，由首次引進的2500萬元下降至后來的1800萬元，市場需求持續(xù)升溫，自費患者占比已達85%。經測算，全球醫(yī)用機器人未來三年銷量復合增速約為55%， 手術機器人、康復機器人在未來五年復合增長率將達30%、47%?？梢钥闯?，醫(yī)用機器人具備著巨大的市場空間等待挖掘，機器視覺再添推力。

4、安防智能監(jiān)管

智能安防是我國智慧城市的重要組成部分，在近日發(fā)布的《工業(yè)和信息化藍皮書：世界網(wǎng)絡安全發(fā)展報告2015-2016》中，工信部表示智慧城市建設工作正在如火如荼地全面鋪開，截至目前，中國的智慧城市試點已接近300個。機器視覺可以通過生物識別、智能事件分析、太赫茲技術三個方法實現(xiàn)智能監(jiān)管，解放大量人力并大大提升效率，使大海撈針、透視眼成為可能。

5、個性化定制&虛擬試衣間

想買一件衣服？可能你正在去商店的路上，或者正在網(wǎng)上根據(jù)從S到XL的標準尺碼進行挑選。這些大批量的生產造就了單位貨物的成本下降。

工業(yè)4.0時代的紡織品生產方式或許會與之不同，它將通過有效的數(shù)據(jù)處理，提供定制性的個性商品。客戶一旦決定選擇哪個模型，圖像處理系統(tǒng)（機器視覺系統(tǒng)）就會對其各項維度進行測量。

具體測試形式可能是，在一個小更衣室中放置四個攝像頭，拍攝身體每一邊的圖像。軟件控制測量操作，并決定隨后生產衣物時的剪裁方式。接下來的生產過程會自動進行，直至包括運輸環(huán)節(jié)。

未來的時裝屋將不再擺滿幾柜子的商品，而是通過提供大量的虛擬選擇和快速可靠的生產流程來為客戶服務。

總結

機器視覺技術如今已成功應用到了工業(yè)機器人當中，并成為一項核心關鍵技術。無人機、自動駕駛、智能醫(yī)生、智能安防等應用領域不斷突破，全球互聯(lián)網(wǎng)和半導體巨頭紛紛布局，顯示出智能圖像處理將是下一個競技場，或許意味著機器視覺技術迎來黃金發(fā)展時期。機器視覺將開啟工業(yè)4.0時代新視界。