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GGII:2022年度国产高精度3D视觉产品出货量TOP10

发布时间:2023-11-07
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机器视觉是指利用相机、摄像机等光学传感器,配合机器视觉算法软件赋予智能机器“人眼”的功能,它涵盖了从获取图像到处理、分析和理解图像内容到机器的反馈控制的各个方面,相比计算机视觉更加注重对“量”的分析。通过利用机器视觉的算法和模型,机器视觉可以实现目标识别、空间定位、测量检测、在线监测等应用。

根据图像信息获取维度、处理数据类型的不同,机器视觉可划分为2D视觉与3D视觉。

2D视觉通过工业相机来获取平面图片,主要基于物体的一个平面特征进行后续分析,无法获取物体的空间坐标信息。

相比2D视觉,3D视觉能够采集视野内空间每个点位的三维坐标信息,通过算法获取三维立体成像,并根据这些数据信息分析得出有关目标对象在空间中的位置、形状、体积、平面度等信息,以达到检测、引导、测量、定位等功能。

随着数字技术的不断发展和普及,2D视觉技术在精度和空间测量方面遇到诸多瓶颈,如三维测量、空间定位等,2D视觉技术已经难以满足实际应用的需求。3D视觉技术相比2D技术提供了更为丰富的信息,可以获取物体的空间维度信息,进一步扩大了机器视觉的应用场景。

从全球范围来看,目前机器视觉市场头部企业主要集中在北美、欧洲和日本。中国企业布局较晚,机器视觉市场仍处于高速发展的阶段。

GGII数据显示,2022年中国机器视觉市场规模170.64亿元(该数据未包含自动化集成设备规模),同比增长23.51%。其中,3D视觉市场约为18.40亿元,同比增长59.86%。GGII预测,至2027年我国机器视觉市场规模将超过560亿元,届时3D视觉市场的规模将接近160亿元。

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目前,市场上主流的3D视觉成像技术主要包括:双目立体视觉技术、3D结构光技术、飞行时间(TOF)技术和3D激光扫描技术。从成像原理来看,使用不同技术路线在测量精度方面有所差异。

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主流的3D视觉成像技术都各有其优缺点,在不同的应用场景下,对精度的要求也各有不同,以下是不同成像技术的对比情况:

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近年来,随着3D视觉技术的兴起,利用不同3D成像技术研发出的3D扫描仪、3D视觉传感器、3D线激光轮廓仪、3D相机等视觉产品为各个行业带来了众多创新和机会。

在AIoT领域,3D视觉通常被用于识别与定位,成像精度通常只需要达到毫米以上量级。

在具体应用方面,3D视觉传感器在解锁、拍照、AR互动、体感交互等功能不断升级迭代,还应用于线下零售、金融服务机构面部识别、智能家居门锁、门禁系统、智慧交通、安防闸机、服务机器人等场景。

在三维数字化领域,3D扫描仪凭借其精度高、响应快的特点,广泛应用于口腔医疗、文物考古、艺术设计、数字人体、虚拟展示、3D打印等专业领域。

在工业制造领域,3D视觉主要被用于检测、测量、定位等场景,广泛的应用于汽车制造、3C电子制造、工程机械、航空航天、锂电和光伏新能源、医药、金属加工等行业,除此之外还有应用到印刷包装、烟草和仓储物流等领域。

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根据下游应用场景的不同精度要求,3D视觉产品可分为中低精度3D视觉产品(亚厘米量级精度(>1mm))和高精度3D视觉产品(亚毫米级精度(<1mm))。

从厂商层面来看,目前国内高精度3D视觉市场的主要参与者更多的是初创公司,在成像技术路线及目标市场上各有差异,行业内尚未形成稳定的竞争格局,各厂商均在产品矩阵与技术路线上做加法与延伸,目前尚处于发展早期阶段。

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GGII通过对各厂商高精度3D视觉产品的出货量的调研,目前国产企业在该领域的出货量排名如下:

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从成像技术路线来看,高精度领域主要以3D结构光技术和3D激光扫描技术为主。

3D视觉产品最早主要应用于工业领域,随着技术的不断发展,3D视觉技术逐渐向泛工业领域推广,3D扫描仪因其高精度、高分辨率、高速度的特点,正在快速普及到许多泛工业领域,下游市场呈现多元化趋势,除医疗健康、文物考古、艺术设计、教育教学等传统场景外,3D打印、AR/VR等新兴领域的快速发展,不断创造市场并提出对3D视觉产品的新需求。近几年,3D扫描仪已经成为高精度领域出货量最多的3D视觉产品。

从各厂商的产品类型来看,知象光电专注于结构光3D成像核心硬件技术和3D人工智能算法的研发,并具备芯片和整机的制造能力。基于自研的光学芯片的3D相机和扫描仪能够满足消费级和工业级高精度应用的需求。

知象光电的主营产品为3D扫描仪、工业3D相机,是国内主打高精度3D视觉技术厂商之一,终端用户遍及海内外150多个国家或地区,在高精度3D视觉产品领域的国产厂商中,目前出货量排名第一。与其技术路线相似的还有知微传感和微视传感,基于自研光学芯片的3D相机具有高精度、高分辨率、低功耗的特点,其所生产的产品均可满足焊接、金属加工等工业应用场景的高精度、高效率和自动化需求。

先临三维的3D视觉技术目前主要深度应用于齿科数字化和专业3D扫描,在齿科领域占据较高的市场份额,同时其3D扫描仪还在汽车工业、航空航天、能源等工业领域有应用。

思看科技的主要产品包括手持式3D视觉产品、跟踪式3D视觉产品、工业级自动化3D视觉检测系统等,在手持式及跟踪式3D扫描市场的市占率位于行业前列。

梅卡曼德、深视智能、翌视科技、埃尔森等厂商主要产品以工业3D相机为主,通过在工业领域的持续深耕和创新,已获得众多下游客户的持续认可,全球竞争力不断提升。

梅卡曼德和埃尔森主要专注于机器人引导类型相机,在机器人定位/引导领域,梅卡曼德的工业级3D相机连续三年保持较高的市占率,位居细分领域TOP1,广泛应用于汽车、物流、工程机械等领域,埃尔森紧随其后。

深视智能、翌视科技等为代表的3D线激光产品在国产厂商取得了一定的进展,不仅在技术上取得了突破,而且产品稳定性好、性价比高,因此在国内市场上的份额逐渐提升,对进口产品形成了一定的替代。

未来3-5年,随着泛工业领域对3D视觉产品的需求不断提升,高精度3D视觉产品将不断渗透更多的新兴应用场景,特别在智能终端、智慧家居、智慧交通、智能汽车、数字孪生等应用场景具有较大的发展空间。随着3D视觉技术的快速迭代以及国产3D视觉产品稳定性的不断提升,国产品牌将以较高的性价比逐步替代进口品牌。

(本文来源:高工机器人公众号)

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