GGII:机器视觉的“软实力”格局

    2022（第九届）高工机器人年会

倒计时12 天

12月14-16日，由艾利特机器人联合冠名的2022（第九届）高工机器人年会将在深圳机场凯悦酒店举办，本次大会以“世界大变局 中国新时代”为主题，特设“新能源”“供应链”“前沿技术”“专精特新”等9大专场。
届时，来自机器人本体、核心零部件、系统集成、应用终端等智能制造产业链的嘉宾将汇聚一堂，共同探索世界变局之下中国机器人行业的危与机。

机器视觉软件的核心为软件算法，主要是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。
机器视觉软件算法主要包含2D视觉算法、基于深度学习的缺陷检测算法、3D视觉算法、3D点云处理、多传感器融合标定等。
目前，机器视觉软件比较常见的开发模式是“视觉应用软件+视觉算法平台（算子库）”。
视觉应用软件一般由视觉集成商或设备商根据应用需求开发，具有专机专用、行业特征明显等特点，比如点胶视觉软件、筛选机视觉软件、上料机视觉软件、模具保护器视觉软件等；
视觉算法平台由底层算法研发能力较强的视觉公司开发，一般具有较高的通用性和灵活度，能用在多个行业应用中，国外知名的处理软件有德国MVTec的Halcon、康耐视的 VisionPro、加拿大Matrox的MIL等，国内常用的有海康机器人的VisionMaster算法平台，OPT 的Sci Vision，凌云光的Vision Ware，创科的CKVision、陕西维视的Vision Bank等。
除了视觉公司推出的商业软件库，还有开源算法如OpenCV、VTK、PCL、CGAL等，为视觉系统开发者提供了便利。

常用视觉软件技术一览表

序号	软件名称	开发企业	软件特点
1	OpenCV	Intel	开源，具备跨平台机器视觉和机器学习软件库，可以运行在Linux、Windows、Android和Mac OS操作系统上。 高效，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。
2	eVision	Euresys	侧重相机SDK开发，处理速度快，功能丰富。
3	LabVIEW	NI	编程速度快
4	VisionMaster	海康机器人	算法丰富、性能强，灵活开放，支持多种开发模式，软件简单易用。
5	Halcon	MVtec	功能强大，开放性强，有试用license、提供超过1000个算子，包含机器视觉可应用的各类计算功能，缺点为价格昂贵。
6	Vision Pro	康耐视	工业化、人性化、具有便捷性，开发快速性。
7	MIL	Matrox	便宜，但是功能不全面
8	Hex Sight	Adept	能精确识别/定位物体，精度高，定位识别速度快，对环境光线干扰不敏感，检测可靠性高。
9	Sherlock	DALSA	评估速度较快，类似与计算机模式。
10	NI Vision	NI	入门相对简单，开发速度快，兼容性强，可满足自动化测试的大多数需求。
11	Sci Vision	OPT	定制化开发应用能力强，在消费电子领域有较大优势。
12	Vision Ware	凌云光	在印刷品检测领域具有优势，印刷品反光、拉丝方面的算法较可靠，漏检率低。
13	Vision Bank	陕西维视	易上手，精度高，图像预处理功能强大。

数据来源：公开资料、高工机器人产业研究所（GGII）

由于视觉开发包的竞争优势取决于稳定性和易用性，在稳定性上国产软件进步明显。同时，在易用性上，国内厂商更加贴近终端用户，具备先天的本土化优势，对用户操作习惯更为了解，能够开发出操作性更加便捷的产品。

就软件平台而言，视觉算法的功能主要体现在视觉开发包上，因此竞争优势更多体现在软件开发包上。

对所获得的视觉信号进行处理是机器视觉系统的关键所在，机器视觉软件类似“大脑”，通过图像处理算法完成对被测物的识别、定位、测量、检测等功能。机器视觉图像处理软件一般分为两类：一类是底层算法，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；另一类是经过二次开发后的软件，是专门实现某些功能的应用软件，主要供最终用户使用。两者主要在开发的灵活性上存在差别。

底层算法	经过二次开发后的软件
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	专门实现某些功能的应用软件，主要供最终用户使用

机器视觉软件的核心就是软件算法，主要是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。

机器视觉软件算法主要包含2D视觉算法、基于深度学习的缺陷检测算法、3D视觉算法、3D点云处理、多传感器融合标定等。

目前我国视觉软件绝大部分采用企业自研或基于底层算法进行二次开发，下游对于视觉软件的需求绝大多数包含于系统解决方案中，单独销售视觉软件产品的企业相对较少。GGII数据显示，2021年中国机器视觉软件市场需求规模为47.01亿元，同比增长46.31%。随着未来机器视觉在各行业中的持续渗透，GGII预计，至2025年，中国机器视觉软件市场需求规模将接近150亿元，复合增长率约为超过30%。

目前国内单独将视觉软件作为产品对外销售的企业数量较少，视觉软件市场以外资品牌占据主要份额，国产头部厂商陆续开始起量。同时，大部分视觉软件通常集成在解决方案内，单独销售的情况相对较少，因此纯视觉软件品牌销售规模相对于市场需求规模还处于较低的水平。

GGII数据显示，2021年中国机器视觉软件品牌销售规模18.80亿元，同比增长50.04%。预计至2025年，该市场规模将超过70亿元，同时品牌销售的占比有望接近50%。



从竞争格局看，MVTec的Halcon和康耐视的VisionPro占据前两位，海康机器人位居第三。从整体来看，由于中国市场大部分视觉应用厂商都是基于自主研发软件或开源平台的二次开发为主，因此目前真正对外采购品牌软件的占比相对较小。

但是国内视觉应用厂商自主或基于开源算法开发的软件在性能、效率和稳定性上与专用视觉软件库相比仍存在较大差距，而且国内视觉算法开发人员的供应紧缺、薪资成本高。因此随着视觉应用的要求越来越高，越来越多的视觉应用厂商开始选择购买专业视觉公司开发的视觉算法平台或算子库，中国视觉算法软件的潜在市场空间巨大。