工业相机是机器视觉系统的核心部件,可以将收到的光信号转变成有序的电信号,再通过数模转换并送到处理器以合成图像。相比于普通的民用单反相机而言,工业相机具备更好的图像质量、更高的工作稳定性、更强的抗干扰能力以及更高效可靠的数据传输等特点。
目前市面上的工业相机主要有工业线扫描相机、工业面扫描相机、3D工业相机以及智能相机等类型。
(1)工业线扫描相机
线扫描相机,以“线”为单位进行图像采集。早期线扫描相机的图像传感器通常只有一行感光像素,随着检测速度不断的提高,相机的曝光时间被不断缩短,发展出的多线TDI(时间延时积分)线扫描相机也逐渐被推广应用。当前市面上线扫描相机的水平分辨率从2K到16K不等,大部分线扫描相机的行频都非常高,因此在检测或测量幅宽比较宽、检测效率要求比较高的场景中线扫描相机具备独特的优势。
现阶段,工业线扫描相机被大量应用于工业制造、生物医药、科学研究、轨道交通、农产品分选等领域的图像采集与处理,典型的场景为具备连续运动能力的材料类产品检测与测量,例如金属膜材、金属板材、塑料薄膜、纤维制品的表面检测。被检测的物体通常匀速运动,利用一台或多台相机对其逐行连续扫描,以实现对其整个表面图像的完整采集。
此外,线扫描相机还非常适合在生产线上运动产品的表面检查,如高密度PCB、玻璃基板、显示模组、光伏组件等。
(2)工业面扫描相机
工业面扫描相机,或叫面阵相机、面扫描相机,通常以“面”为单位进行图像采集,与线扫描相机不同之处在于其图像传感器是一个二维的阵列,单次拍照输出一幅二维图像,展示目标物信号强度在空间水平和竖直两个方向上的分布。
由于工业面扫描相机一次性获取二维图像信息,不需要外部运动机构配合,系统相对简单,因此被广泛的应用于在非流水线的工业场景中,用于采集目标物的形状、尺寸、面积、温度等信息,执行定位、测量、检测、识别等诸多任务。
根据中研普华产业研究院发布的《2024-2029年中国工业相机行业市场深度调研及投资策略预测报告》显示:
根据机器视觉产业联盟(CMVU)数据推算,2022年我国机器视觉行业市场规模约为310亿元。调查结果显示,国内机器视觉行业规模2025年预计将达到560.1亿元,2022-2025年间年复合增长率预计高达21.80%。
机器视觉产业的快速发展,推动着关键硬件工业相机的需求量迅速攀升。根据机器视觉产业联盟、高工机器人产业研究所数据推算,2021年我国工业相机市场规模约为28.83亿元至 48.48亿元。GGII 预计,2022年至2025年,我国工业相机市场规模将有望保持40%以上的复合增速增长,预计2025年国内工业相机市场规模将要超过125亿元。
工业相机行业未来应用前景
工业相机作为形成感知的关键零部件,由图像传感器、图像采集卡与各类芯片组成,在视觉系统中一直扮演着“智慧眼”角色,其本质功能是将光信号转变成电信号。
从技术难度上来说,识别、定位、测量、检测的技术难度递增。在线检测需要在短时间内对大量的图像数据进行处理和分析,同时要保证检测的准确性和可靠性,不受环境因素的干扰。由于工业细分场景繁多,在线检测要适应不同的产品类型、规格、形状,能够自动识别和调整检测参数和策略,处理复杂的图像特征和背景干扰,实现自动学习和优化。
机器视觉通过高精度尺寸测量、精确引导定位、自动化品质检测、智能化识别判断等先进功能帮助制造企业有效提高制造质量水平,提升生产效率。同时,机器视觉技术的应用可以帮助企业有效减少从事简单劳动的人工数量,从而有效降低人工成本以及管理成本。
全球工业相机生产集中在美、欧、日,国内市场海康、大恒图像等以成本优势逐步切入。目前国内工业相机市场,特别是高端市场,主要由海外品 牌占据,国内品牌方面以大恒图像、海康威视、大华股份为代表的企业,正以规模生产的成本优势逐步渗透。
随着全球进入后疫情时代,医疗、运输、智能制造等领域对机器视觉的需求量保持高速增长。预计未来,得益于中国经济快速回暖、城镇化进程的加速、居民生活水平的进一步提升,机器视觉行业的主要下游应用领域将逐步恢复增长,如PCB、新型显示、3C、锂电、光伏、半导体、包装印刷等。
随着国内工业自动化水平的提升,推动机器视觉市场规模的增长,国内机器视觉在各行业及各应用环节渗透率进一步加速,以及机器视觉国产化率稳步提升,均将进一步提升工业相机的市场空间。
在激烈的市场竞争中,企业及投资者能否做出适时有效的市场决策是制胜的关键。报告准确把握行业未被满足的市场需求和趋势,有效规避行业投资风险,更有效率地巩固或者拓展相应的战略性目标市场,牢牢把握行业竞争的主动权。
更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2024-2029年中国工业相机行业市场深度调研及投资策略预测报告》。

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