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  • 艺术学与美学的区别

    美学对象包括极广,凡人对于文化世界,精神世界,及全世界之美感,皆属于美学。即艺术学也可谓是美学的部分。但艺术除美的实现之外,尚有其他各种美以外的价值,俱非美之所能概括。艺术学研究对象不限于美感的价值,而尤注重一艺术品所包含、所表现之各种价值

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  • 黑石,全球最大房东

    黑石一直疯狂地扩大自己在房地产领域中的规模。自2007年上市以来,投入房地产领域的主权资本增加了8倍,达1630亿美元。通过抵押贷款的方式来撬动更多资本,使它拥有的房产的总价值约为3250亿美元。根据《财富》估测,按此标准划分,黑石是全球最大的商业房地产公司

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  • 26个战略常用分析模型

    麦肯锡、波士顿、贝恩等顶尖战略咨询是如何解决问题,为企业做战略规划,咨询公司常用分析模型功不可没。几乎每个大型快消企业的高管都或多或少接受过咨询公司的培训或者相互合作过,咨询公司的常用的商业分析模型往往很有效率。

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  • 十年中国互联网烧钱史

    互联网的烧钱大战,积极一面,各行业的基础设施和生产服务能力快速提升,人们的衣食住行得到了全方位的变革;但很多资本烧在同质化竞争、恶性价格战、伪需求补贴、流量竞价采买、市场份额争夺、洗脑式品牌营销,或者低效资源投资和重复建设,产生了巨大的浪费

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  • 技术哲学与技术史

    研究技术哲学的人应当通晓技术的历史,研究技术史的人应当掌握关于技术的哲学。套用康德的格言:“没有科学史的科学哲学是空洞的;没有科学哲学的科学史是盲目的。”我们是否也可以说:“没有技术史的技术哲学是空洞的,没有技术哲学的技术史是盲目的。”

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  • 麦肯锡的智库

    “通过从最基础的层面上观察微观经济,从公司内部、从部门内部,从地区角度,进行研究和工作,在微观上了解商业和经济是如何运行的,再形成宏观的观点,这就是麦肯锡的最大优势所在——跨越微观透视的能力,在此基础上形成宏观观点”。“不是一个出售政策的商店”

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  • 电竞俱乐部活得好不好?

    据Newzoo的报告,2020年,在全球77.95亿人中,有19.56亿的电竞人口,其中核心电竞爱好者占到了2.23亿。部分大型赛事的观赛量,已经超过了NBA季候赛等传统体育赛事。在庞大的注意力和流量加成下,电竞成为了世界上增长最快的产业之一。但电竞俱乐部还没有想象中的那么赚钱

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  • 为啥争抢首席经济学家?

    “一方面,佣金规模大幅缩水,以佣金收入作为研究价值的唯一体现这条路越来越窄;另一方面,市场对于深度研究的供给依然不足,低端产能过剩。”卖方研究的门槛会越来越高,经过此轮竞争最终生存下来的研究团队有望塑造出中长期的品牌和核心竞争力。

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  • 警惕ERP成为利益输送“帮凶”

    我们的研究发现,ERP应用的负面绩效仅在隶属于集团控制的上市公司中显著,而在非集团控制的情况下就消失殆尽。此外,大股东持股比例的增加会导致ERP的应用后ROA产生的负面影响随之缩小;当大股东持股比例增加至57%以上时,ERP的应用则开始带来正面财务绩效。

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  • 自然科学与社会科学的真正区别

    物理学的是法则,比如牛顿定律。生物学只有一个进化论法则,下面有一大堆附属机制,那些机制都要符合进化论规律。社会科学只有机制,没有覆盖性法则,且各不隶属、互不相关。所以机制的运用有非常大的艺术性。用错了,错得一塌糊涂;用对了,解释就漂亮了。

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  • 中国基建与地缘格局

    这次中国超30万亿基建规划,会影响到未来至少三十年的区域贸易和东亚地缘格局。与2009年不同,一个是仓促和被动,一个是着眼于长期规划,并主动。没有以经济建设为中心,没有对全球经济、周边经济的深入嵌套,工业资源难以支撑对全球分工和财富分配的影响。

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  • 中国的财政体系

    对财政体制与政策理解的重要性不亚于货币政策。市场对货币政策有着更明显的体温感和感知度,但对于财政政策却往往仅限于减税等领域,这无疑限制了宏观经济金融的分析视野。事实上,财政政策与货币政策之间有着不可分割的关系,且前者的影响更加捉摸不定。

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  • 中美最优贷款利率机制比较

    美国最优贷款利率实质上盯住的是银行市场融资的边际资金成本,而中国贷款报价利率盯住的MLF利率并不是银行市场融资的边际资金成本。这是两个定价机制的本质区别。
    美国最优贷款利率是银行用来对短期贷款定价的几个基准利率之一,中国的贷款市场报价利率是银行用于贷款定价的唯一基准利率。两者在使用范围上存在重大差别。

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  • 北美地区,高科技公司欠钱最多

    在北美地区,非金融公司债务总计7.8万亿美元,其中包括了6万亿美元的未偿公司债券、1.4万亿美元的未偿贷款和4440亿美元的循环信贷。按行业划分,高科技公司9270亿美元的债务规模远远超过所有其他类别。石油和天然气以位列第二,而医疗和制药集团位列第三。

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  • 华为背后,三大赛道的崛起与困境

    韩国产业升级的代表作,是三星拿下存储赛道;中国台湾产业升级的代表作,是台积电拿下制造赛道;而美国芯片产业除了无法撼动的Intel外,实力主要体现在Fabless设计赛道(高通、英伟达、苹果)。中国大陆产业升级需要拿下哪个?正确答案是:小孩子才做选择,大人全都要
    随着国家布局和以华为为代表的产业升级,三条半导体赛道逐渐展开:中芯国际为中心的代工Foundry赛道;华为海思为中心的Fabless设计赛道;合肥+武汉双中心的存储IDM赛道。资金、人才和市场,中国半导体行业都不缺,那缺什么?最缺的只有一样东西:时间。

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  • 麦肯锡:工业人工智能规则

    据预测,仅制造业和供应链领域,人工智能业务变革将额外创造近2万亿美元价值。在全球26家“灯塔工厂”中,人工智能应用实现了工厂产出平均提升7%~10%、生产效率增加4%~17%、产品质量提升至少10%,并减少至少50%的延迟交付和2%~4%的能源消耗。但工业人工智能尚未“点亮”。
    而目前全球处于上升期或巅峰期的新兴技术中,一半以上与人工智能有关。预计2020年人工智能在全球产生约470亿美元收入,成为全球经济发展、科技创新及社会变革的一大驱动力。预计人工智能将为全球企业额外创造3.5万亿~5.8万亿美元经济价值。

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  • 光刻机的世纪大交易

    物理和网络世界的交汇——光刻机,现在最先进光刻机约10w个零件(一辆汽车约5000个); “雕刻精度”是7nm,一根头发的万分之一。雕刻的过程中晶圆需要被快速移动,每次10厘米,误差必须被控制在纳米级别。要想让成品合格率大于95%,3000步工序的每一步失败率必须小于0.001%。

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  • 星链,太空竞争

    铱星计划66颗卫星,SpaceX计划4.2万,OneWeb(已申请破产)申请1260颗、亚马逊计划3236颗。中国:虹云工程156颗卫星,鸿雁星座2022年60颗、2025年320颗;九天微星72颗等。数据:马斯克卫星平均带宽是5G核心标准带宽的1/4.4亿。目前地球轨道正常工作1700余颗,约800余颗已沦为太空垃圾。
    美媒说,马斯克的星链计划成功了会有300亿美元/年的收入。

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  • 复杂的12306系统

    12306系统复杂性远超外界想象——在SKU(商品存货)数量计算难度远大于淘宝等电商的情况下,还要每天完成超过1500万个订单,并承受近1500亿次点击。计算量可能是普通电商产品的数百倍。对比2019年淘宝54.4万笔/秒的订单峰值,12306的最高访问量相当于其活跃用户每人点击超过300次

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  • 量子计算机争霸:谷歌和IBM

    历史上,IBM制定了个人电脑的产业标准、却被英特尔特尔和微软斩获最大市场收益。量子计算机竞争中,说谁处于优势地位还为时过早。尽管IBM会从“全栈”技术中获益,会涵盖了材料科学、芯片制造以及对大公司客户的服务。但谷歌至少可以在规模迅速扩大的运营中获益

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【源自:工业机器人,转自:搜狐-机器人前沿《不得不看的机器视觉产业链解析!》2019.09

  机器视觉(Machine Vision)指的是通过光学的装置和非接触的传感器自动的接收和处理真实物体的图像,以获得所需信息或控制机器人运动的装置,通俗的说就是应用在工业领域的视觉应用。

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  ▲机器视觉系统组成

 

  另一个当下关注度非常高的概念计算机视觉(Computer Vision)主要强调的是让计算机具备对客观三维场景的感知、识别和理解(侧重对质的分析),例如无人驾驶、人脸识别等都可以归类为计算机视觉的范畴。

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机器视觉的四大基本功能

 

  目前,机器视觉的基础功能主要可以分为四大类:模式识别/计数、视觉定位、尺寸测量和外观检测,当前的应用也基本是基于这四大类功能来展开。

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  ▲机器视觉的四大基本功能

 

  模式识别/计数主要指对已知规律的物品进行分辨,比较容易的包含外形、颜色、图案、数字、条码等的识别,也有信息量更大或更抽象的识别如人脸、指纹、虹膜识别等。

  视觉定位主要指在识别出物体的基础上精确给出物体的坐标和角度信息。定位在机器视觉应用中是非常基础且核心的功能,一个软件的好坏大概率与其定位算法的好坏密切相关。

  尺寸测量主要指把获取的图像像素信息标定成常用的度量衡单位,然后在图像中精确的计算出需要知道的几何尺寸。优势在于对高精度、高通量以及复杂形态的测量,例如有些高精度的产品由于人眼测量困难以前只能抽检,有了机器视觉后就可以实现全检了。

  外观检测主要检测产品的外观缺陷,最常见的包括表面装配缺陷(如漏装、混料、错配等)、表面印刷缺陷(如多印、漏印、重印等)以及表面形状缺陷(如崩边、凸起、凹坑等)。由于产品外观缺陷一般情况下种类繁杂,所以检测在机器视觉中的应用中属于相对较难的一类。

  从技术实现难度上来说,识别、定位、测量、检测的难度是递增的,而基于四大基础功能延伸出的多种细分功能在实现难度上也有差异,目前看3D视觉功能是当前机器视觉应用技术中最先进的方向之一。

  

国内机器视觉产业链梳理

 

  简单的,我们可以把机器视觉产业链可以分为底层开发商(核心零部件和软件提供商)、集成和软件服务商(二次开发),核心零部件及软件又可以再细分为光源、镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件等。在目前的整个机器视觉系统成本构成中,零部件及软件开发占据了80%的比例,是产业链中绝对的核心环节和价值获取者。

  从技术壁垒来看,1)软件是主要壁垒,底层算法库是核心。目前是外资企业垄断,做得好例如康耐视以及MVTec,主要是靠国外几十年的自动化进程培养起来的;国内自动化进程时间不长,软件算法还多处于研发阶段,应用做得好的不多,2)应用层面的技术也非常关键,主要是要掌握不同应用环境的Know-How,做出适应性的产品。

  目前来看,国内机器视觉行业的市场参与者主要有四种类型:国际综合自动化公司、国际专业机器视觉公司、国内专业机器视觉公司以及国内自动化设备公司。其中,在底层开发商层面还是国际企业占主导地位,国内公司更多是在附加值更低的二次开发层面布局(形式包括系统集成以及组装生产自动化专机),并在此基础上逐渐向上游核心环节进行尝试。

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  ▲机器视觉系统成本构成

 

  1.光源

  光源是国产化最充分环节。光源的好坏在于对比度、亮度和对位置变化的敏感程度,机器视觉行业主要采用LED 光源产品。目前没有通用的机器视觉照明设备,针对每个特定的应用实例有个性化的方案,以达到最佳效果 。目前光源行业国产化程度高,竞争比较激烈。

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  ▲内外光源参与企业

 

  2.镜头

  低端镜头国内企业具备一定竞争力,高端镜头基本依赖进口。镜头的基本功能是实现光束调制,将目标成像在图像传感器的光敏面上完成信号传递。工业镜头主要可以分为定焦镜头、定倍镜头、远心镜头、连续变倍镜头等,不同的镜头根据要求应用于不同的工业现场,价格差距也较大。

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  ▲国内外镜头参与企业

 

  3.工业相机

  工业相机以欧美进口为主,国产品牌从低端市场开始逐步进口替代。工业相机是工业视觉系统的核心部件,其本质功能完成是将光信号转变成电信号的过程,要求更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。

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  ▲国内外工业相机参与企业

 

  4.图像采集卡

  图像采集卡国内发展较为完善和成熟,也称为视频抓取卡,这个部件通常是一张插在 PC 上的卡。这张采集卡的作用将摄像头与 PC 连接起来。它从摄像头中获得数据(模拟信号或数字信号),然后转换成PC 能处理的信息。

  5. 图像处理软件

  图像处理软件基本被国外企业垄断,国内企业在二次开发中有所布局。工业视觉软件则对数字信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作,自动完成对图像采集、显示、存储和处理。当前比较流行的开发模式是“软件平台+视觉开发包”,开发包是基于软件平台对常用各种图像处理算法进行了封装,软件工程师可以直接调用封装好的算法实现各种复杂的图像处理功能,降低二次开发难度和工作量。

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  ▲国内外图像处理软件参与企业

 

  6.系统集成

国内厂商在集成端发展迅速,尤其是在一些外资还没有布局的领域、或者非标自动化领域如3C 等。国内集成厂商单纯进行二次开发利润空间较小,在某一行业下游完成良好布局之后,会尝试逐步向上游底层开发延伸,进行核心软硬件的进口替代。

 

机器视觉最重要下游

 

  机器视觉广泛应用于电子及半导体、汽车制造、食品包装、制药等领域,其中电子汽车和电子是当前机器视觉最重要的应用领域。

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  ▲全球机器视觉下游需求结构

 

  1.下游应用领域——电子

  根据前瞻研究院数据,电子行业贡献了机器视觉近50%左右的需求,主要用于晶圆切割、3C表面检测、触摸屏制造、AOI光学检测、PCB印刷电路、电子封装、丝网印刷、SMT表面贴装、SPI锡膏检测、半导体对位和识别等的高精度制造和质量检测。以iPhone为例,其生产全过程就需70套以上系统。未来在全球智能手机、平板电脑和可穿戴设备等消费电子领域的需求有望爆发。

  以3C行业为例,我们判断未来行业的机器视觉需求还会持续较快增长,主要需求来自几个方面:1)视觉技术进步(现在好多玻璃、屏的缺陷检测技术上还不能实现)推动适用领域拓宽;2)随着国内智能手机逐渐中高端化带来手机厂商利润率提升,视觉检测在国产手机产线中的应用有望推广开来。

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  ▲机器视觉在SMT装配线上的典型应用

 

  2.下游应用领域——汽车

  根据前瞻研究院数据,汽车行业贡献了机器视觉15%左右的需求,主要用于车身装配检测、面板印刷质量检测、字符检测、零件尺寸的精密测量、工件表面缺陷检测、自由曲面检测、间隙检测等几乎所有系统和部件的制造流程。目前一条产线大概配备十几个机器视觉系统,未来随着汽车质量把控、汽车智能化、轻量化趋势对检测提出更高要求,对机器视觉技术的需求还会逐步提高。

  例如,3D视觉系统可以以高精度测量间隙并对准每一辆车,并对装配的所有车门和车身进行全面检测。3D 视觉系统还能帮助底盘制造商使货架中车身板件的上架、下架和检测实现自动化,在自动设备拾取缺陷元件之前检测货架上是否存在缺陷元件,从而减少将缺陷元件焊接到一起。

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  ▲机器视觉在车身检测领域的应用

 

  3.下游应用领域——制药

  根据前瞻研究院数据,制药行业贡献了机器视觉7%左右的需求,主要应用在药瓶封装缺陷检测、胶囊封装质量检测、药粒却是检测、生产日期打码检测、药片颜色识别及分拣等。目前大多数企业流水线上有1-2套机器视觉系统,而实际需求至少应该在5处,未来随着制药行业自动化升级改造提速,渗透率会持续提升。

  例如,在药品包装后的检测环节中,可以利用机器视觉快速、准确地检测到对象是否完好无缺,通过设定图像传感器,获取包装后的对象图片信息,通过预先设定的面积参数对每个药粒或者药瓶进行检测对比,这样,破损的药粒或者缺瓶的包装都将被检测出来,正确的正常通过。

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  ▲缺瓶检测示意图

 

  4 .下游应用领域——食品

  食品及包装也是机器视觉应用的重要下游领域,主要用于高速检测、外观封装检测、食品封装缺漏检测、外观和内部质量检测、分拣与色选等,单条产线用量在不同产品中差异较大。目前机器视觉在大型食品企业(如伊利、蒙牛)中应用较多,而在行业整体的渗透率并不高。

  例如,欧洲鲜货市场广泛使用食品分拣器,一般采用多台摄像机捕获产品整个表面影像。当产品基本为圆形时,在漏洞内设有机构,让产品在摄像机下进行旋转。形状可以根据最大直径和最小直径、比例关系等进行分选。颜色一般根据已扫描的整个表面情况来决定。鉴定方法如简单百分比、强度值直方图、定义最大面积或最小面积等。

  展望未来,机器视觉行业主要有几个发展趋势:

  1)更多更快的图像数据传输、更先进的软件算法带来实现数字化、实时化和智能化的性能提升;

  2)硬件性能的提升(更高分辨率、更快扫描率等)和产品软件价格的下降推动机器视觉渗透率提升;

  3)产品向着小型化、集成化发展。

2019-09-25
目前机器视觉的基础功能可分为四大类:模式识别/计数、视觉定位、尺寸测量和外观检测,当前的应用也基本是基于这四大类功能来展开。从技术实现难度上来说,识别、定位、测量、检测的难度递增。目前看,3D视觉功能是当前机器视觉应用技术中最先进的方向之一。

机器视觉产业链

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