工业 4.0 的“眼睛”——机器视觉浅析

机器视觉是人工智能正在快速发展的一个重要分支，是近年来工业自动化的重要技术之一，也是实现中国工业4.0智能制造的关键。

根据Research and Markets的预测，预计到2030年机器视觉的市场规模将达259.2亿美元。年均复合成长率为7.7%。

那么，什么是机器视觉？机器视觉的市场现状如何？机器视觉的未来趋势将会如何？在机器视觉方面，兆龙可以提供哪些连接产品方案？请看本文。

什么是机器视觉？

根据自动化协会 A3 的定义，机器视觉是利用软件及硬件的结合，对于图像或影片进行分析处理，使其能在工业设备的执行过程中，提供引导与协助。

图 1

美国制造工程师协会(SME)机器视觉分会和美国机器人工业协会(RIA)自动化视觉分会对“机器视觉”下的定义是：机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器，自动地接收和处理一个真实物体的图像，以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。

简单来说，机器视觉就是用机器代替人眼。机器视觉系统是通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)，将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些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。

机器视觉的市场现状及预测？

（1）全球发展现状及预测

根据Markets and Markets， 高工机器人产业研究所（GGII）数据，从全球市场来看，2021年全球机器视觉市场规模约为804亿元，同比2020年增长12.15%，预计至2025年该市场规模将超过1200亿元，2022年至2025年复合增长率约为12%。

图 2

在工业相机领域，根据尚普咨询集团数据显示，从全球范围来看，2020年受疫情影响，全球工业相机产业规模下降至13.2亿元，同比下降5.7%。2021年随着全球经济复苏和自动化需求增加，全球工业相机产业规模恢复增长至14.6亿元，同比增长10.6%。2022年达到16.1亿元，同比增长10.3%，预计2023年全年，全球工业相机产业规模将会达到17.8亿元，同比增长10.6%。

在图像采集卡领域，根据恒州诚思调研机构的《图像和视频采集卡行业调研报告2023-2029》数据，2022年全球图像和视频采集卡市场规模约12亿元，预计未来将持续保持平稳增长的态势，到2029年市场规模将接近18亿元，未来六年CAGR为8.5%。 

由上可知，工业相机和图像采集卡作为机器视觉系统的核心部件，将有望成为机器视觉行业内最具发展前景的细分市场之一。

另外，从行业市场区域分布来看，根据中经智盛市场研究的《2022-2026年机器视觉市场现状调查及发展前景分析报告》，欧美企业仍旧在全球机器视觉市场中占据主导地位，其市场占比最高，达36.4%; 其次为北美地区，市场占比达29.3%。

（2）中国发展现状

根据CBInsight数据，当前中国已是继美国、日本之后的第三大机器视觉领域应用市场。 从市场规模方面来看，作为新兴技术和产业，中国机器视觉行业规模仍较小，但增速远快于全球，处于高速成长的阶段。

根据高工机器人产业研究所（GGII）数据，2022年我国机器视觉市场规模超170亿元，同比增幅超23%，其中，2D视觉市场规模超150亿元，3D视觉市场规模近19亿元。GGII预计至2025年机器视觉市场规模将超过1200亿元，行业有长期广阔的发展前景。 

图 3

不仅仅是2022年，在过去的数年里，国内机器视觉市场也均出现了不同程度的增幅，并迎来了各大资本的竞相入局。据不完全统计，2022年中国机器视觉行业共发生融资32起，涉及金额近30亿元，其中，大部分融资主要集中于3D视觉、视觉芯片、视觉软件平台等领域。

对此，GGII预测，至2027年我国机器视觉市场规模将达到565.65亿元，其中2D视觉市场规模将达到407.15亿元，3D视觉市场规模将达到158.5亿元。因此从这个角度来看，机器视觉未来几年的成长性还是比较乐观。

而在工业相机领域，根据尚普咨询集团数据显示，2020年，受新冠疫情影响，中国工业相机行业的市场规模出现了下滑，为3.8亿元，同比下降7.3%。2021年，随着疫情防控和经济恢复，中国工业相机行业的市场规模重新回升，为4.3亿元，同比增长13.2%。2022年达到4.9亿元，同比增长14.0%。预计2023年全年中国工业相机行业的市场规模达到5.6亿元，同比增长14.3%。

在机器视觉方面，兆龙可以提供哪些连接产品方案？

兆龙互连拥有多种机器视觉连接系统解决方案，包含GigE、10GigE、IX、Camera Link、CoaXPress、USB3.0、相机电源线、光产品等。

兆龙GigE千兆以太网系列和10GigE万兆以太网系列电缆连接产品专为机器视觉系统 / 工业相机设计，用于连接 PC 和相机，分别支持千兆和万兆以太网。以太网接口是几乎所有 PC 硬件上的标准接口，应用广泛，可实现长距离传输。其中，高柔性连接产品特别适用于移动应用场合，可以满足1000万次拖链和扭转应用。

兆龙Camera link系列电缆连接产品，采用高品质的 MDR/SDR 连接器，可连接 Camera link 接口相机及图像采集卡，传统成熟可靠的相机接口，可实现一根电缆解决方案 （PoCL 方案，可为相机供电）。其中的高柔型连接产品特别适用于移动应用场合，可以满足500万次拖链应用。

兆龙CoaXPress同轴电缆组件，拥有极高的传输速率，单通道可实现6.25G和12.5G的传输速率，4通道可满足25G和50G的传输速率，并且电缆的体积是传统10Gige电缆的3/5，体积更小，重量更轻，同时高柔款非常适用于严苛的移动应用场合，可满足500万次拖链应用。我们的IX连接器组件，具有更小的接口尺寸，同样的交换机，IX接口数量是RJ45的1.6倍并且满足10G传输速率，大大为使用者节省了安装空间。 

兆龙 USB 3.0系列电缆连接产品，可连接 USB3.0 接口的 PC 及相机，高速率（可支持 5 Gbps），低延时，支持大功率相机，特别适用于短距离的数据传输。其中的高柔型连接产品特别适用于移动应用场合，可以满足500万次拖链应用。

此外，兆龙还有专为机器视觉系统 / 工业相机设计的相机电源线系列连接产品，可为相机提供供电及信号控制。

更多机器视觉相关知识（比如机器视觉的优势和典型应用等），敬请期待我们后续的文章吧！如有疑问，欢迎后台私信我们哦~

关于兆龙互连

兆龙互连成立于1993年，拥有近30年的数据电缆、专用电缆及连接产品的研发设计与制造经验，为各行各业提供可靠的连接解决方案。  

“成为世界先进的数据线缆，专用线缆和连接产品的设计与制造企业”，未来，兆龙互连将不断创新、持续研发，为客户制造出更多更好的线缆及连接产品，为全球工业机器视觉技术与智能制造的持续发展贡献微薄的力量！

关于自动化A3协会

自动化A3协会全称为Association for Advancing Automation (A3)，该协会是由机器人行业协会 （Robotic Industries Association，RIA), 国际自动成像协会(AIA-Advancing Vision + Imaging, AIA）, 以及美国传动与控制协会（Motion Control and Motors Association，MCMA））和 墨西哥A3（A3 Mexico）共同组成的协会。

A3协会成立于1974年，是北美最大的自动化行业协会，协会成员包含了涉及机器人技术、人工智能、机器视觉和成像、运动控制和电机以及相关的自动化技术的1100多个机构（组织）。