机器视觉行业市场分析

机器视觉行业市场分析

机器视觉：应用广泛+持续高盈利铸就高景气赛道

为机器植入“眼睛”和“大脑”，融入工业基础

机器视觉的本质是为机器植入“眼睛”和“大脑”，基于捕获并处理的图

像为设备执行功能提供操作指导，通常机器视觉系统包含软件和硬件

部分，具体可分为三大环节：1）成像单元（光源、镜头、相机、图

像采集卡、控制器和配件）；2）图像分析与处理单元（信息处理平

台、机器视觉算法库）；3）智能决策与执行单元（AI能力平台、现

场应用软件）。

机器视觉技术将“机器代替人眼”的理念应用于工业制造中，相比于人

眼观测，机器视觉在精度、速度、适应性、客观性、重复性、可靠性、

信息集成等方面具有显著优势，是工业制造数字化、网络化、智能化

的未来发展方向。

因此机器视觉在诸多场景下可以代替人眼视觉并取得更优异的效果,

其基础功能可以归纳为四种：定位、识别、测量与检测。

1）定位。机器视觉定位是将零件的位置和方向与指定的空间公差进

行比较的过程。在2D或3D空间中，零件的位置和方向被传输给机

器人或机器元件，以便于它对齐或将目标放置在适当的位置和方向。

相比手动检查、对齐和定位，机器视觉定位系统具有更高的精度和速

度，实际的定位应用包括机器人拾取和放置传送带上的零件、玻嘀基

板的定位、检查条形码和标签对齐、检查PCB中的IC放置以及排列

包装托盘中的零件。

2）检测。缺陷检测是制造业中最基本的质量控制方法之一，也是机

器视觉系统最常用的功能。在缺陷检测中，机器视觉会搜索零件表面

存在的裂纹、划痕、瑕疵、间隙、污染物、变色和其他不规则等缺陷。

这些缺陷随机出现，因此机器视觉算法会寻找图案变化、颜色或纹理

变化、不连续性或连接结构。机器视觉系统可以将缺陷按类型、颜色、

纹理和大小进行分类，并筛选出不符合标准的缺陷部分。相比人眼检

测，机器视觉系统可以快速有效地检测人眼看不见的微小缺陷，并且

可以长时间运行。缺陷检测广泛用于检查半导体和电子元件、电器、

食品及其包装、连续卷材生产的材料（例如纸张、塑料、金属）等。

一旦检测到来自流程的故障部件，流程将立即停止并进行纠正，故障

部件将与其批次分开。缺陷检测通常与存在性检查、测量和定位功能

一起集成到机器视觉系统中。

3）测量。机器视觉测量主要用于检查零件的尺寸精度和几何公差。

机器视觉系统通过计算两个或多个点之间的距离以及对象上目标特

征的位置，以确定测量值是否符合规格。要获得高度准确、精确和可

重复的测量，必须优化机器视觉系统的照明和光学系统。测量通常与

缺陷检测结合使用，用于测量零件中检测到的不规则性，另外还可用

于计算零件的体积。

图5:机器视觉酒・应用场景

Measurement

标记以及在零件、标签和包装上的字符，这些标记包含产品名称、制

造商、日期代码、批号和有效期等，标识有助于提升零件的可追溯性、

库存控制和产品验证系统。识别系统包括光学字符识别（OCR）或

光学字符验证（OCV）系统，在OCR系统中，机器视觉在事先不知

道待查字符的情况下读取目标上打印的字符；在OCV系统中，机器

视觉在已知待查字符的情况下验证字符串的存在。

机器视觉在工业领域应用广泛，其中检测功能难度最大、应用最广。

在实现难度方面，识别相对最简单，检测相对最难，尽管如此，检测

2021年的40%,康耐视尽管在2001、2009年陷入亏损，但整体仍

然保持较高毛利率，1997-2021年平均净利率达25%,5年视角来看,

基恩士与奥普特基本处于同一净利率水准：均略高于康耐视。整体来

说，机器视觉行业具备持续且稳定的高盈利属性。

行业空间星辰大海，细分赛道多点开花

市场容量不断扩大，全球龙头持续成长

机器视觉具有长坡厚雪的属性，特点是成长期长、天花板高。2021

年全球机器视觉器件市场规模超800亿元，中国市场已成为市场容

量扩大的主要驱动力。根据GGII数据，2021年全球/中国机器视觉

市场规模分别为804亿元/138亿元，同比增长12.1%/46.8%,

2016-2021年CAGR分别为14.0%/24.1%,中国机器视觉市场规模

增速显著快于全球，2021年中国贡献了全球一半的市场规模增量。

根据GGII预测，预计2025年全球/中国机器视觉市场规模分别达

1276亿元/469亿元,21-25年CAGR分别为12.2%/35.7%,中国市

场有望继续作为全球市场增量的主要贡献者。从细分产品来看，3D

视觉在中国仍处起步阶段，2021年市场规模约为11.5亿，预计2025

年将达104.4亿元，20将-2025年CAGR为73.5%。

从市场成长来看，中国市场重要性日益凸显。在机器视觉发展早期，

主要消费市场集中在欧美和日本，2012年，康耐视在美国、欧洲和

日本的销售额占比分别为31%、31%和13%,基恩士日本和美国的

销售额占比分别为61%、13%。随着全球制造中心向中国转移以及

中国市场对机器视觉的接受度日渐提高，中国已经逐渐成为美国和欧

洲之后的机器视觉第三大市场，2015年基恩士、康耐视分别开始单

独披露中国、大中华区销售份额。2021年，基恩士在中国的销售额

占比己经达到其总营收的17%,康耐视在大中华区的销售额占比达

到其总营收的19%o

美国成熟市场仍在持续扩张，为中国市场发展提供借鉴目标。以全球

最主要的机器视觉市场之一美国为例，尽管已经发展了数十年，美国

机器视觉市场仍保持增长。基恩士的美国地区收入在2012-2021年

（自然年）的复合增速约为16.7%,康耐视的美国地区收入在

2012-2021年的复合增速约为16.4%,说明机器视觉的成长期较长,

中国作为机器视觉全球新兴市场，有望复制美国等机器视觉成熟市场

的发展路径。

图15:基恩士美国地区收入及增速

■■美国收入（十亿日元）YOY（右轴）

细分行业多点开花，顺应趋势遍地掘金

中国机器视觉主要应用于制造业，其中消费电子占比最大。根据机器

视觉产、也联盟（CMVU）统计数据，2021年中国机器视觉销售额的

79.8%应用于制造业，包含消费电子、锂电、半导体（含PCB）、电

气/电子（除半导体）、汽车、印刷和纸张、光伏等细分行业，其中

消费电子领域用机器视觉占全行业的比例为21.9%,为目前机器视觉

最主要的下游应用行业；其次为锂电行业，全行业占比约为10.8%。

新能源（锂电）成为中国机器视觉行业新支撑。根据CMVU统计数

据，在中国制造业中，除了最大下游消费电子之外，锂电行业的机器

视觉应用随着新能源汽车行业高速发展而持续增长，2019-2021年,

机器视觉在锂电行业的销售额CAGR达110.4%,在光伏行业的发展

与锂电行业类似，均实现销售额占比三连增，但光伏应用的体量目前

还较小，2021年光伏领域机器视觉销售额占全行业的比例为4.0%。

3C电子：从组装向非组装拓展

在消费电子行业，工业机器视觉在主板、零部件组装、整机组装这三

大生产环节均有应用。随着近年来中国经济快速发展、居民收入水平

提升、以及全球电子制造中心向发展中国家转移，中国逐渐成为全球

最大的消费电子产品市场之一。电子产业的自动化水平较高，也是当

前中国市场机器视觉最主要的下游行业。消费电子行业的产品主要包

括平板电脑、笔记本、台式机、传统手机（淘汰中）、智能手机、电

视和相机等7大类。其中，智能手机凭借越来越多的消费应用，市场

占比逐步攀升，目前已接近50%。消费电子产品的发展趋势是逐渐

精密化，同时也伴随着元器件尺寸越来越小和质量标准日渐提高。以

智能手机为例，每一代产品与技术升级，几乎都需要对机器视觉工具

进行更新。因此，行业整体对于机器视觉的需求呈放大趋势。目前在

主板和零部件端，2D视觉仍是主要的机器视觉应用，3D视觉为辅,

未来具有较大发展空间。在整机组装端，机器视觉已应用于定位、测

量、检测和识别。在成品端，机器视觉由于其高精度、高速度的检测

能力，可以出色完成对划痕、破损、斑点、色差等的外观检测，且随

着客户要求提升及机器视觉技术进步，机器视觉的外观检测应用将越

来越多。

锂电：中国机器视觉市场新增长极

目前机器视觉还没有应用到锂电池所有生产工艺中，前中段（涂布、

分切、模切、卷绕、叠片等）应用较多，后段（密封钉焊后检测、包

蓝膜前后的外观检测等），以及模组段（底部蓝胶检测、BUSBAR

焊缝检测、侧焊缝检测、模组全尺寸外观检测、PACK检测等）应用

相对较少，随着技术的不断成熟，未来机器视觉产品在各环节的应用

有望实现快速渗透。

图20:机器视觉在方形卷绕电芯工艺流程的应用

方形,统电芯工艺流H

擅荐涂布■压分切激光切•切•统冷压成0*电芯配对超，液毋援就连接媒接

电芯前工序

一次注液

se为2D机■机所需工序na常温■・容■赛试■线★怪

m为3ona视空工序下仓

电芯后工序

随着电芯、模组、PACK测量要求日益提升，被测物体条件愈发复杂，

3D视觉可解决传统2D视觉无法精准检测高度特征的缺陷，且对外

部环境依赖度低，可作为锂电机器视觉的有效补充。

受益于锂电行业持续高景气，中国锂电市场规模快速增长，

2017-2021年中国锂电池产量CAGR为20.3%。目前机器视觉在锂

电行业仍处加速渗透阶段，预计锂电机器视觉检测系统市场规模将保

持快于锂电池行业整体的增速。根据GGII预测，锂电行业机器视觉

未来5年CAGR有望达到40%+,有望得益于：1）应用场景的增加，

未来机器视觉在锂电池制造环节渗透率有望逐步上升；2）过去锂电

池质量主要依靠人工检测为主，视觉替代人工检测的趋势有望加快;

3）早期锂电企业扩产不会考虑很多AI场景的铺设，后期预计加装视

觉检测系统。

半导体：高精度需求驱动3D视觉发展，国产占比持续提升

工业机器视觉应用最早的领域是半导体行业，发展已经较为成熟，其

高端市场基本被海外厂商占据。在半导体领域，机器视觉已被应用于

半导体外观缺陷、尺寸、数量、平整度等检测环节，并广泛应用于晶

圆制造和封装测试中的检测、定位、切割和封装过程，晶圆在切割前

必须使用机器视觉系统检测出瑕疵，并打上标记。在随后的切割过程

中需要利用机器视觉系统进行快速精准定位，机器视觉技术相比之下

具备显著精确度及速度优势。2020-2022H1,半导体行业维持高增,

2022H2由于行业高库存进入调整期，后续随着库存消化，半导体行

业有望继续成为工业机器视觉的重要支撑。

图24:2020年至今，全球半导体销售额整体呈增长态势

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■"半导体全球销售额(十亿美元)同比—环比

随着终端应用需求的持续发展，全球半导体产能持续扩张，半导体设

备市场规模稳步提升。2016-2021年，全球半导体设备销售规模由

412亿美元提升至1026亿美元，CAGR达20%。基于下游市场需求

的快速增长和半导体产业链向我国的转移，我国的半导体产业规模快

速扩张。2016年至2021年，中国大陆的半导体设备市场规模由65

亿美元增长至296亿美元，CAGR达到35.6%；中国大陆占全球半

导体设备市场规模的比例由16%快速增长至29%o

传统的半导体封测设备，精度普遍要达到微米(0.001mm)到亚微

米(1.0pm)之间,速度大约在每秒40-50平方厘米,误报率5%~10%,

在此环节，2D机器视觉已完全被3D取代。先进封装更因小尺寸、

轻薄化、高引脚、高速度，大幅缩减芯片尺寸。因此，3D机器视觉

在其中发挥着巨大作用，3D视觉检测设备市场正处在高速增长中。

中国机器视觉行业对于3D视觉解决方案的研发投入由2019年的

2.28亿元增长至2021年的6.46亿元，占全行业研发投入的比例由

2019年的15.6%增长至2021年的20.8%。

汽车：产销量上行带动机器视觉需求持续增长

如今的汽车行业已实现高度自动化，工业机器视觉发挥着生产高效、

质量保障、安全可靠的巨大作用。机器视觉已贯穿整个汽车制造过程，

包括从初始原料质检到汽车零部件100%在线测量，再对焊接、涂胶、

冲孔等工艺过程进行把控，最后对车身总成、整车质量进行把关,机

器视觉检测系统可以完成工艺检测、自动化跟踪、追溯与控制等，包

括通过光学字符识别（OCR）技术获取车身零件编码以保证零件在

整个制造过程中的可追溯性，通过识别零件的存在或缺失以保证部件

装配的完整性，以及通过视觉技术识别产品表面缺陷或加工工具是否

存在缺陷以保证生产质量。如汽车总装和零部件检测、焊接质量检测、

电器性能检测、发动机检测等。此外，视觉引导技术负责引导机器人

进行最佳匹配安装、精确制孔、焊缝引导及跟踪、喷涂引导、风挡玻

璃装载引导等操作c随着新能源和智能汽车的电子零部件占比提升，

工业机器视觉有望发挥越来越重要的作用。

据中汽协数据，2022年我国汽车总销量达到2686.4万辆，同比增长

2.2%；新能源汽车销量达到688.7万辆，同比增长95.6%,新能源

车渗透率达25.6%,说明新能源汽车市场已从政策驱动转向市场拉动。

由于机器视觉技术在新能源汽车领域应用范围更广，技术水平要求更

高，新能源汽车行业高速发展有望助推汽车工业制造领域的机器视觉

应用需求持续快速扩张。

图30:中国汽车销量及增速

销量（万辆）一增速（%,右）

技术持续迭代，深度学习孕育新机

传统的机器视觉技术一般需要先将数据表示为一组特征，然后将这些

特征进行分析，或输入到预测模型，从而得出预测结果。如果能够配

置正确的光学成像系统，则传统方式对结构化场景下的定量检测将具

有速度、准确性和可重复性上的优势，例如在一条生产线上，可以以

每分钟成千上万个的速度快速检查人眼无法观测的极小的物体，并且

具有高可靠性和低错误率。传统工业机器视觉基本是完成指定动作，

很难适应随机性强、特征复杂的工作任务。随着机器视觉在不同行业

应用的扩展，尤其是在外观检测的应用中，需要应对缺陷类型复杂化、

细微化、背景噪声复杂等场景。传统算法处理这类应用时，呈现端侧

算力成本越来越高、单点系统维护成本过高、数据孤岛、通用性/智

能性欠佳等缺点。因此，目前机器视觉正由传统工业视觉向深度学习

工业视觉转变。

深度学习是将原始的数据特征通过多步的特征转换得到一种更高层

次、更抽象的特征表示，并进一步输入到预测函数得到最终结果C基

于深度学习的机器视觉在理想状态下可以结合机器视觉的效率、鲁棒

性与人类视觉的灵活性，从而完成复杂环境下的检测，特别是涉及偏

差和事先未能预测缺陷的情形。并且，通用机器视觉，以及工业机器

视觉的应用场景的不断丰富，将解决成本难题，不仅降低总成本，而

且24小时不间断工作，使得成本大大降低。一旦可批量代替产线检

测人员、操作人员等，便具备生产成本优势。

部件选型决定系统性能，环节不同要求各异

机器视觉系统成本与盈利剖析

机器视觉是由图像摄取装置将被摄取目标转换成图像信号（即机器视

觉产品），再将图像信号，结合特定需求，根据像素分布和亮度、颜

色等形态信息，转变成数字化信号。如果仅以获取数据为目的，至此

己经完成，但是如果要根据获取数据调动设备执行任务，则需要对数

字信号进行运算，针对目标特征（如涂装中的色差）进行对比，指令

设备将会继续工作，或者转入另一道工序c从成本角度来看，目前中

游零部件环节的占比超过60%,底层软件系统开发占比达到19.88%。

其中，元器件成本中，相机占比最大，达到27.11%。这主要是由于

目前中国的高端机器视觉核心组件设备（如高端镜头、高端CCD和

CMOS、智能相机、高速图像处理软件等）大多来自进口，高端核心

技术被国外巨头牢牢把控，国内企业当前主要还是集中在生产光源、

板卡、图像软件、相机和机器视觉集成系统方面。

图35:中国机器视觉系统成本结构

■粉

镜头

*OI

软件

■其他

在机器视觉产业链中，掌握核心零部件的公司毛利率处于上游位置，

且具备持续、稳定的高盈利属性。目前基恩士、康耐视以及公司均掌

握核心零部件技术，近5年毛利率中枢分别达82%、74%和71%,

其中基恩士与康耐视的高毛利已经维持了数十年。而国内视觉装备公

司的毛利率在38%-48%左右，下游系统集成业务的毛利率则在40%

以下。基恩士、康耐观虽然也有视觉设备业务，但主要为代工厂模式，

整体呈轻资产运营，因此并不影响整体的高盈利水平。

核心零部件：品质与非标决定系统性能

相机：机器视觉核心部件，性能稳定可靠为首要目标

工业相机具有高图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，其功能

是将光信号转变成为可解释的电信号，再将电信号模数转换并交由处

理器进行分析和识别。机器视觉相机按照扫描方式分为线扫描相机、

面扫描相机和3D扫描相机。线扫描相机一次可以精确快速地捕捉一

行数字图像。相机仍然可以看到整个物体。完整的图像是在软件中逐

像素线构建的。在检查过程中，零件或相机必须在移动。线扫描相机

可以在一条线上检测多个物体。它们是高速输送系统和连续过程的理

想选择。它们适用于连续的材料卷材，例如纸张、金属和纺织品、大

型部件和圆柱体。

面扫描相机使用矩形图像传感器来捕获单帧图像。生成的数字图像的

高度和宽度基于传感器上的像素数。视觉处理单元逐幅分析场景。面

扫描相机几乎可以执行所有常见的工业任务，并且更易于设置和校准。

与线扫描相机不同，面扫描相机更适合检测静止物体。物体可以在面

扫描相机前暂时暂停以进行检查。3D扫描相机可以在X、Y和Z平

面进行检测，并计算物体在空间中的位置和方向。他们使用单个或多

个摄像头和激光位移传感器。在单摄像头设置中，必须移动摄像头以

生成由激光在物体上的位置位移产生的高度图。物体的高度及其表面

平面度可以使用校准的偏移激光计算。在多相机设置中，部署激光三

角测量以生成物体形状和位置的数字化模型。3D扫描相机非常适合

检查3D成型零件和机器人引导应用。这种类型的机器视觉相机可以

容忍轻微的环境干扰（例如，光线、对比度和颜色变化），同时提供

精确的信息。因此，它们广泛应用于计量、工厂自动化和零件缺陷分

析。

通常来说，工业相机要求在性能上更为稳定可靠；在使用上要便于安

装，且不易损坏；在工作强度上，要连续工作更长时间；在工作环境

上，要适应更恶劣的环境；在反应速度上要更快，便于抓拍高速运动

中的物体。总体上，机器视觉对工业相机的要求主要在于稳定、实用，

反而对其个性化需求不高，因此，相机在机器视觉核心零部件中基本

属于标准件。

镜头：与相机共同决定系统分辨率

机器视觉系统最重要的参数是系统分辨率，一个设备的系统分辨越高,

价值越大。一般使用像素精度来表示系统分辨率，像素精度即单个像

素代表的物理尺寸，理论上，提高系统精度的方法就是尽可能提高单

位面积的像素比例。光学系统的精度不可以无限提高，这是因为光学

系统的分辨率（光学分辨率）和相机的图像分辨率符合“木桶理论，

在相机分辨率越来越高的时代背景下，成像系统分辨率的“压力”也就

落在了镜头上，所以更高分辨率的镜头在成像系统中的作用越来越重

要。因此，工业镜头与普通的照相机镜头相比，在分辨率、对比度、

景深以及像差等指标上，有着更高的要求C需要更小的光学畸变、足

够高的光学分辨率、丰富的光谱响应选择等，以满足不同生产环境的

应用需求。要提升镜头分辨率，技术关键主要在于设计和制造水平的

打磨。

在机器视觉镜头选型时，需要考虑视野范围、光学放大倍数、期望工

作距离、景深以及与光源的配合等要素，具备一定非标属性。例如：

1）光源。在设计研发时，一般会对特定波段优化镜头的分辨率。使

用特定波长以外的光源，镜头分辨率下降C一般来说，使用特定波段

单色光，镜头分辨率会提升。2）工作距离。对工业定焦镜头而言，

多数产品的最佳工作距离是300mm-600mm,其他工作距离，分辨

率表现可能会下降c而安防镜头的最佳工作距离为远距离和无穷远。

微距镜头的最佳工作距离为近距离。3）光圈。减小镜头的光圈，分

辨率会提高。但是光圈越小，衍射极限的限制也越明显。

光源：制备技术相对成熟，组合应用考验非标设计能力

图38:机器视觉系统照明技术分类

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完全/部分明场照明暗场照明背光照明

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漫射照朗轴向扩散照明平面扩的前3

光源是机器视觉中基础的部件之一，光源的作用主要是增强物体检测

部分与非检测部分的对比度，需要根据具体应用场景进行不同程度的

非标设计。由于相机无法检查它“看不到”的物体，因此需要光源发挥

着照亮目标、突出特征，便于图像处理的作用。同时，要具备克服环

境光干扰、保证图像稳定性的能力，以及作为测量或作为参照物的工

具性能。特殊情况下，对物体特定部位予以亮度增强。光源自身照明

参数（强度、亮度、形状、大小、颜色）以及其与物体的距离、角度

均会影响照明效果，此外，在光照优化过程中还需要考虑物体的表面

属性。以国内龙头奥普特为例，其非标光源方案达3万余种。总体来

说，光源以及照明技术并不是一成不变的，而是需要根据具体应用场

景进行不同程度的非标设计，例如光源种类包括LED、石英卤素灯、

荧光灯、债气频闪光源等，照明技术又包括明场照明、暗场照明、背

光照明、漫射照明、轴向扩散照明、平面扩散照明等。

总体上，核心零部件中，相机、镜头、光源的标准化程度依次降低,

非标属性依次增强。

图像采集卡：关键在于分辨率和灵敏度的平衡

机器视觉相机内的图像采集卡将镜头捕获的光转换为数字图像，通常

依据CameraLink.CoaXPress等协议标准收取前端工业相机数据,

在板载内存中进行处理，然后通过PCI、PCIe、USB等接口写入计

算机内存，一般为支持客户进行二次开发的标准品。它通常利用电荷

耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）技术将光子

转换为电信号。图像采集卡的输出是由像素组成的数字图像，显示镜

头观察到的区域中是否存在光。分辨率和灵敏度是图像采集卡的关键

参数。分辨率是采集卡在数字图像中产生的像素数。“具有更高分辨

率的采集卡产生更高质量的图像”意味着可以在被检查的物体中观察

到更多细节，并且可以获得更准确的测量结果。分辨率还指机器视觉

感知微小变化的能力。灵敏度是指检测图像中可区分的输出变化所需

的最小光量。分辨率和灵敏度彼此成反比，因此提高分辨率会降低灵

敏度。

视觉处理单元：底层算法为核心竞争力

机器视觉系统的视觉处理单元使用算法来分析传感器产生的数字图

像。视觉处理涉及一系列步骤，在外部（通过计算机）或在内部（对

于独立机器视觉系统）执行。首先，数字图像从图像传感器中提取出

来并传送到计算机。接下来，通过突出图像上的必要特征来准备用于

分析的数字图像。然后分析图像以定位需要观察和测量的特定特征。

完成对特征的观察和测量后，会将它们与定义和预编程的规范和标准

进行比较。最后，做出决定，并传达结果。具体说，机器视觉软件类

似人的“大脑”，通过图像处理算法完成对目标物的识别、定位、测量、

检测等功能。机器视觉软件分为底层算法和二次开发的软件包两类。

前者是包含大量处理算法的工具库，用以开发特定应用，主要使用者

为集成商与设备商。后者是封装好的、用以实现某些功能的应用软件，

主要供最终用户使用。

产业链格局分化，国产厂商蓄势突围

各环节参与企业众多，未来将迎百花齐放格局

目前机器视觉各环节龙头呈现良性错位竞争，国内企业产品相对局限。

机器视觉厂商可以分为三大类：1）核心零部件供应商，目前龙头公

司集中在欧美、日本和美国，且呈现龙头联合研发的趋势；2）软件

及AI服务商，主要以集成了通用算法的软件开发包和AI加速平台服

务商为主，龙头公司几乎来自海外；3）视觉系统及解决方案集成商，

我国本土的机器视觉企业大多属这一类，以工业自动化非标设备及方

案为主要业务，对机器视觉核心零部件的把控能力较弱，全产品线运

营能力亟待提高。

中国机器视觉行业起步较晚，早年主要依靠代理国外品牌产品，随着

技术经验的积累，部分代理商逐步推出自主品牌，目前中国机器视觉

企业销售自主品牌已经成为主流，且销售自主产品的比例仍在持续扩

大，由2019年的79.2%提升至2021年的82.2%。此外，随着参与

企业增多，中国机器视觉市场集中度在2019-2021年呈下降趋势，

CR5市占率由37.7%降至31.3%,CR10由51.3降至43.1%。预计

随着国内市场扩容、国内企业自主研发能力增强、技术与资金逐渐积

累等，中国机器视觉行业集中度将继续呈下降趋势，未来将迎来白花

齐放格局。

图39:2019-2021年中国机器视觉企业自主及代理销售额

■自主产品销售额（亿元）代理产品销售额（亿元）

当前与国际巨头基恩士相比，国产企业的市场规模仍有差距，但在国

内密集的科研资源和资本投入的推动下，中国的机器视觉技术和市场

正在快速成长。随着核心部件和系统集成方案的更新迭代，国际巨头

在中国市场的惯性优势将不断被削弱，以奥普特等为代表的一批中国

机器视觉企业将有望成长为行业领头羊。

始于系统集成，兴于核心部件，国产厂商奋起直追

国产机器市场厂商起初主要进行系统集成，核心零部件基本依靠进口

及代理，部分领先公司如奥普特自研突破了核心零部件技术，并由硬

件向软件延伸。整体上，目前工业机器视觉领域的国产品牌市占率持

续提升，2020年首次超过外资份额，达到52%。随着国内厂商逐步

完善产业链布局，结合国产性价比及国内行业发展的助力，有望实现

国产突围。

在机器视觉核心部件中，光源非标定制属性最强，国内厂商也进入较

早，目前国内市场基本由国产企业主导，其中奥普特市占率领先，镜

头市场国产企业逐鹿低端，高端产品仍需进口。目前我国工业镜头市

场主要由国外老牌镜头厂商主导，包括美国Navitar,德国Zeiss等，

但其产品价格较高，国内镜头厂商主要从中低端市场切入，也已经占

据相当的市场份额。工'也相机国外品牌在高分辨率、高端工业相机领

域仍占据主导地位，如瑞士Baumer、德国Basler、德国AVT、加拿

大PointGrey等，市场份额方面国内企业也已经取得一定突破。

视觉软件方面，国外研究学者较早地开展机器视觉算法的研究工作，

并在此基础上开发了许多较为成熟的机器视觉软件，包括有OpenCV,

HALCON,VisionPro,HexSight,EVision,SherLock,

MatroxImagingLibrary等，这些软件具有界面友好、操作简单、扩展

性好、与图像处理专用硬件兼容等优点，从而在机器视觉领域得到了

广泛的应用。HALCON是德国MVTec公司开发的机器视觉算法包，

支持多种语言集成开发环境，应用领域涵盖医学、遥感探测、监控以

及工业应用，被公认是功能最强的机器视觉软件之一。视觉分析软件

国外知名厂家除了德国MVTec,还有美国康耐视（Cognex）、加拿

大Adept等。

国产品牌的产品性能不断趋近外资品牌，同时，国内企业更加贴近国

内客户需求，在综合解决方案定制化服务方面相比外资品牌更具优势。

在视觉软件与算法的性能方面，根据凌云光招股说明书的比较，奥普

特研发的SciVision在定位算法效率上已实现追赶甚至超过外资一流

品牌。根据奥普特招股说明书，公司的2D视觉算法处理精度已达到

业内一流水平，例如，找边+几何测量精度可达1pixel、图像检测精

度达1pixel,二维码识别的每模块最小像素达到1.68pixel。

可配置视觉系统是光学成像模块（眼睛）与图像处理系统（大脑）的

集合体，可以独立完成图像采集功能，并基于图像采集的信息完成预

期的处理工作（如定位、测量、检测和识别等）。2022年上市科创

板的国内企业凌云光已经构建了可配置视觉系统的产品矩阵，应用于

消费电子、智慧交通、立体视觉、科学图像、其他制造业等领域，在

产品最大分辨率等部分性能上已经比肩甚至超越国际同行。

智能视觉装备除了可配置视觉系统的软硬件外，还包括自动化工作台、

PLC控制器、I/O卡、机械手臂、设备驾驶舱等部分。相比于可配置

视觉系统主要为小型模块化产品，需要安装到客户的产品或自动化机

台上才能工作，智能视觉装备是由光学成像硬件、图像处理软件算法、

自动化平台（机台/机械手）等部分组成的大型生产装备。简单来说，

可配置视觉系统只做了“眼睛”和“大脑”，而智能视觉装备除了“眼睛”

和“大脑”，还做了“四肢”，从而可以形成直接面向下游客户应用场景

的定制化系统解决方案。

表6:国内外品牌印刷领域智能视觉装备的性能指标和应用领域对比

产品型号在线对版色差检观实时版周窝・缺陷AI