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机器视觉在制造业缺陷检测的应用情况

机器视觉是利用计算机模拟人的视觉功能,使机器获得相关的视觉信息并加以理解。它可以分为“视觉”和“感知”两部分。视觉是外部信息通过成像反馈给计算机的过程。它需要一整套硬件解决方案,包括光源、摄像机、图像采集卡、视觉传感器等,而“感知”则是计算机对数字信号的处理和分割。分析,主要是软件算法。

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机器视觉在工业中有着广泛的应用。其核心功能包括测量、检测、识别、定位等。产业链可分为上游组件市场、中游系统集成/设备市场和下游应用市场。在机器视觉的上游有光源、镜头、工业摄像机、图像采集卡、图像处理软件等软硬件供应商,在机器视觉的中间有集成和整机设备供应商。机器视觉的下游应用更为广泛。主要下游市场包括电子制造业、汽车、印刷包装、烟草、农业、医药、纺织及交通运输等领域。

全球机器视觉市场主要分布在北美、欧洲、日本和中国。据统计,2014年全球机器视觉系统及部件市场规模为36.7亿美元,2015年为42亿美元,2016年全球机器视觉系统及部件市场监管。该模式为62亿美元,2002-2016年市场复合年增长率约为12%。基于北美市场数据的机器视觉系统集成,估计是视觉系统和部件市场的6倍左右。

中国的机器视觉始于20世纪80年代引进技术。随着1998年半导体工厂的引入,机器视觉系统也被引入。2006年以前,国内机器视觉产品主要集中在规模较小的外资制造企业。从2006年开始,工业机器视觉应用的客户群开始向印刷、食品等领域扩展。在检验领域,数据显示,2016年全球机器视觉系统及部件市场规模约为45.7亿美元,2011-2016年复合增长率为10%。预计2018年全球市场规模将达到55亿美元。中国机器视觉市场的增长始于2010年。数据显示,国内市场规模达到8.3亿元,同比增长48%。其中,智能相机、软件、光源和板卡需求增长50%左右,工业相机和镜头需求增长40%以上,是2007年以来的最高水平。预计2020年我国机器视觉产业规模将达到71亿元。更值得注意的是,这个行业正处于引进期。随着应用领域的快速拓展和自动化需求的增加,2017-2020年的市场容量可能超出预期。2015年,电子制造、汽车、医药和包装机械占机器视觉市场份额近70%,其中电子制造业是主要需求来源。未来几年,国内对视觉识别产业的需求将以20%-30%的速度增长。随着飞机制造等新应用的出现,市场容量可能会超出预期。

2007-2018年全球机器视觉市场规模(1亿美元)

在机器视觉中,缺陷检测功能是机器视觉中应用最广泛的功能之一,主要检测产品表面的各种信息。在现代工业自动化生产中,连续大批量生产的每一道工序都有一定的不良率。虽然这个比率很小,但倍增已经成为提高企业产量的瓶颈,一个完整的过程之后消除缺陷产品的成本会高很多(例如,如果锡膏印刷过程被定位的话)。偏差,而且直到芯片安装在线测试才发现问题,因此修复成本将是原来成本的100倍以上。因此,及时发现和消除缺陷对于质量控制和成本控制非常重要,也是制造业进一步升级的重要基石。

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