マシンビジョン産業チェーンのパノラマ分析

Machine Vision (MachineVision) は、産業および非産業分野で使用されるハードウェアとソフトウェアの組み合わせです。その主な機能は、画像をキャプチャして処理し、機器実行のための操作ガイダンスを提供することです。インテリジェント製造とインテリジェント製造の先駆者です。主に製造のフロントエンドの側面には、電子機器製造や自動車などで使用されます。

##マシンビジョン

国内のマシンビジョン産業は 1990 年代に始まり、当初は海外のマシンビジョン製品が主流でしたが、21 世紀に入ってからは、地元のマシンビジョン企業は少なく、徐々に独立した研究開発への道を歩み始めています。

CBInsight のデータによると、中国は現在、米国、日本に次ぐ 3 番目に大きなマシン ビジョン アプリケーション市場であり、マシン ビジョン機器を含むローカライズ率は約 40% であり、ローカライズ率は 2022 年になると予想されています。 55%に増加しました。

マシン ビジョン業界は依然として急速な成長段階にあります。 2020 年には、マシンビジョン業界の世界市場規模は 100 億米ドルを超えると予想されます。

新興技術および新興産業として、中国のマシンビジョン産業はまだ規模が小さいですが、その成長率は世界の成長率をはるかに上回っており、急成長段階にあります。

人件費の圧力、精密製造の発展、工業生産効率などの一般的な傾向の下で、我が国ではマシンビジョンには幅広い長期的な発展の見通しがあります。

マシン ビジョン システムには、主にイメージングと画像処理が含まれます。

前者はマシンビジョンシステムのハードウェア部分に依存し、後者は前者をベースにした視覚制御システムによって完成されます。具体的には、主に光源および光源コントローラ、レンズ、カメラ、視覚制御システム（視覚処理解析ソフトウェアおよび視覚制御ハードウェア）などが含まれます。

マシンビジョンには、識別、測定、位置決め、検出という 4 つの重要な機能がありますが、その中でも検出技術が最も困難です。

これらの 4 つの機能は、速度、正確さ、適応性の点で人間の視覚を超えており、産業企業のインテリジェンスを促進するための重要なツールです。

産業分野では、マシンビジョンは人間の視覚に比べて大きな利点があります。

人間の視覚と比較して、高速画像取得と分析、高い観察精度、強力な環境適応性、高い客観性、高い連続作業安定性という利点があり、エンドユーザーによる製品の改善に役立ちます。 、コスト削減と生産のデジタル化。

マシン ビジョン産業チェーン

マシン ビジョン産業チェーンは、主に上流の原材料部品およびコンポーネント、中流の機器製造、下流の端末アプリケーション産業で構成されています。

上流:部品と原材料

マシンビジョンは複数のコンポーネントから構成されており、各コンポーネントの原材料は異なるため、関与する業界の範囲は多岐にわたります。産業チェーンの上流は比較的幅広く、主にLED、CCD、CMOS、光学材料、電子部品などの原材料が含まれます。

一般的なマシン ビジョン システムでは、光源と光源コントローラー、レンズ、カメラ、その他のハードウェア部品がイメージングを担当し、ビジョン コントロール システムはイメージング結果の処理と分析、および分析結果の出力を担当します。結果をスマート デバイスの他の実行に反映するメカニズム。

#●光源

光源の品質は、コントラスト、明るさ、位置変化に対する感度によって決まります。マシンビジョン業界では主に LED 光源製品が使用されています。

現在、汎用のマシン ビジョン照明機器は存在せず、最良の結果を達成するために、特定のアプリケーション インスタンスごとにカスタマイズされたソリューションが存在します。

#●レンズ

レンズは人間の目のレンズに相当し、マシン ビジョンによる対象情報の収集と送信のプロセスの開始点となります。グレードのレンズ。

中国の産業用レンズ市場は、世界市場をはるかに上回る成長率で急速に拡大していますが、この急速な拡大の背景には、主に関連する生産プロセスと研究開発プロセスの継続的な改善があり、これによりレンズの継続的な改善が促進されています。コーティング技術の向上などレンズ製造の品質と効率の向上、開発によるレンズの歩留まり向上、コンピュータ支援ソフトウェアの開発による光学設計分野のコーティング技術者の効率向上、および投資の効率化など、自動組立機により、組立工程が手作業から自動組立に変更され、組立効率と製品の安定性が向上しました。

##●産業用カメラ

カメラは、マシンビジョンにおける画像取得ユニットであり、人間の目の網膜に相当し、光信号を電気信号に変換します。レンズを通過した光学系は画像面に焦点を合わせて画像を生成し、画像が収集された後、アナログまたはデジタル信号が出力され、これらの信号は視覚制御システムでグレースケールまたはカラー マトリクス画像に再構成されます。

産業用カメラは主にヨーロッパと米国からの輸入品であり、低価格帯市場からの輸入品は徐々に国内ブランドに取って代わられています。

産業現場では、ソフトウェア、光源、レンズ、カメラなどのハードウェアを問わず、マシンビジョンの精度と安定性に対する要求が高いため、開発が難しく、多様化が進んでいます。下流の産業やニーズに応じて、ハードウェア モデルとソフトウェア アルゴリズムは非常に複雑であり、包括的な製品ライン レイアウトには長期間の蓄積が必要です。

さらに、新しい産業や新しいニーズに対応するために、多くのメーカーが 3D や機械学習などの革新的なテクノロジーを積極的に導入しています。

中流: コンポーネントの製造と完全なシステム統合

マシン ビジョンの中流は、コンポーネントの製造や完全なシステム統合を含む、産業チェーンの中核的なリンクです。国内メーカーは、特に海外投資がまだ導入されていない一部の分野や、3Cなどの非標準オートメーション分野で、統合面で急速に発展しています。

国内インテグレーションメーカーは、二次開発のみでは利益率が低いため、特定の業界の下流で良いレイアウトを完成させた後、徐々に上流および基盤開発に拡張して、コアソフトウェアとハ​​ードウェアの輸入代替を実行しようとします。 。

マシンビジョン開発ツールには、さまざまな処理アルゴリズムが組み込まれたツールキットと、ある種の特殊な作業の実現に特化したアプリケーションソフトウェアの大きく2種類があります。

マシン ビジョン メーカーは、標準化されたマシン ビジョン コア コンポーネントの独立した研究開発、製造、販売に加えて、下流の実際のシナリオを深く統合して、全体的なソリューション モデルで完全なシステムを提供します。

マシン ビジョンでは、完全なシステム統合が重要な役割を果たします。米国自動画像処理協会 (AIA) によると、完全なマシン ビジョン システム (スマート カメラを含む) が北米のマシン ビジョン業界の売上の 86% を占めています。 . 、マシンビジョンコンポーネントはわずか 14% を占めます。

マシン ビジョン産業チェーンの下流: ターミナル アプリケーション

高精度の要件を条件として、マシン ビジョンの下流の需要構造は比較的単純で、依然として半導体および電子製造および自動車産業のアプリケーションが存在します。国の半分を占めています。

新エネルギー産業の急速な発展に伴い、新たな成長の柱となると同時に、医療、食品などの分野での応用も生まれています。

食品業界を例に挙げると、現在マシンビジョンは検査や仕分けに使用されていますが、主に伊利や蒙牛などの大手食品会社で使用されており、業界全体の普及率は高くありません。したがって、将来的には、製造業の一般的な傾向の下で、インテリジェントの普及率は徐々に深まっていくことが予想されます。

要約すると、マシン ビジョンのアプリケーションは業界チェーンの複数のリンクをカバーしています。

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