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3D视觉大热,谁能抓住风口极速攀登?

2023-10-18 17:26 视觉物联
关键词:3视觉

导读:随着5G、AI等技术的不断发展,行业应用需求不断提升,为更好地适应与满足经济社会发展需求,机器视觉技术也在不断优化升级,正在从2D向3D进行延伸过渡。

  机器视觉作为人工智能领域正在快速发展的一个分支,愈发受到人们的关注。

  通俗来讲,机器视觉就是为机器设备装上感知外界的“慧眼”,使机器像人类一样具有视觉功能,从而实现各种检测、判断、识别、测量等功能,其主要应用于工业与非工业领域。

  如今,随着5G、AI等技术的不断发展,行业应用需求不断提升,为更好地适应与满足经济社会发展需求,机器视觉技术也在不断优化升级,正在从2D向3D进行延伸过渡。

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  延伸:从2D视觉过渡到3D视觉

  

       很长时间,机器视觉技术主是以2D图像分析和识别为主,其适用于缺失/存在检测、离散对象分析、图案对齐、条形码检查和光学字符验证,以及基于边缘检测的各种2D几何分析中。

  不过,随着工业4.0变革的来临,面对更加复杂的物件辨识、尺寸量度、人机复杂互动等任务时,2D视觉在精度和距离测量等方面出现了技术限制的状况,因此,市场对于3D视觉的需求正在与日俱增。

  相比2D视觉技术,3D具有显著优势。3D视觉技术增加了物理空间的深度信息,在一定程度上补充了2D无法提供三维信息、易受光照条件变化的影响、对物体运动敏感等局限性,使得机器在生产过程中对物料的使用和把控更加精准,在精度、稳定性、易用性等方面能更好地满足多类用户的需求。

  业界认为,从2D到3D的过渡将成为继黑白到彩色,低分辨率到高分辨率以及静态图像到电影之后的第四次革命。

  目前,3D视觉主要感知技术涵盖了结构光、iToF、dToF、双目、Lidar、工业三维测量等,六种技术在测量、分辨率、测量精度及应用场景各有侧重。

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  图源:《2022中国AI+泛安防产业发展报告》,AIoT星图研究院绘制

 

 近年来,随着底层元器件、核心算法等技术的快速发展,3D视觉技术经历了从工业级向消费级拓展的过程,核心技术不断突破和迭代,产业商业成熟度不断提高,推动着3D视觉技术及产品逐步向生物识别、AIoT、机器人、消费电子、工业视觉、汽车自动驾驶等多个领域拓展,市场规模持续增长,产业链日趋完善。

  高工机器人产业研究所(GGII)数据预测,至2025年我国机器视觉市场规模将达到468.74亿元,其中,我国3D视觉的市场规模将超过100亿元。


  技术门槛高,也难抵3D视觉市场持续向上

  

       由于3D视觉技术门槛较高,涉及到光学、结构、散热等跨学科设计问题,再加上芯片、算法构成的复杂系统设计,需要投入大量的时间、人力、物力等研发成本,而这也成为了阻碍3D视觉技术快速普及的原因。

  不过,随着5G、物联网、AI、大数据、云计算等信息技术的不断推广普及,机器视觉产业在诸多领域中呈现出蓬勃的生命力,跳脱了2D平面视界进入3D立体视界,3D视觉技术被广泛应用于各领域中,并在国民经济中发挥重要作用,赋能各行各业实现数字化、智能化升级。

  近年来,3D视觉赛道在资本寒冬中可谓是独树一帜,市场热情持续蔓延,玩家络绎不绝,并且深受资本的青睐,其被拉升至一个新的热度。

  2021年,中国3D视觉市场增速超过100%,各种投融资事件频频发生,与其相关的新品与解决方案也是层出不穷。2022年,市场热度依旧不减,资本蜂拥,大额融资事件时时发生,更有凌云光、奥比中光相继奔赴IPO。

  下面,笔者将从奥比中光、凌云光、奥普特、矩子科技等四家上市企业中,了解分析企业对3D视觉技术的发展现状及未来发展趋势。

  1.奥比中光

  作为国内“3D视觉第一股”的奥比中光,是国内率先开展3D视觉感知技术系统性研发的公司。公司围绕3D视觉感知产品布局,下游应用领域广泛,公司产品主要包括3D视觉传感器、消费级应用 设备和工业级应用设备等,下游应用领域广泛,如消费电子、生物识别、AIoT、工业三维测量等。

  翻阅奥比中光的财报,其实不难发现,近些年来公司仍然处于一个亏损的状态下,这主要是由于公司3D视觉感知技术相关产品目前仅在部分领域实现规模化应用,因此收入规模相对较少;而且公司仍保持着较高的研发投入,导致短期营利毛利规模还无法覆盖中长期布局投入需求。

  即便如此,奥比中光依旧保持研发创新,围绕“全栈式技术研发能力+全领域技术路线布局”的3D视觉感知技术体系,通过“深度+广度”双向驱动,推进3D视觉感知技术在生物识别、机器人、3D打印、AIoT、工业三维测量等应用领域的加速推广和落地。

  据了解,今年7月份,奥比中光的Gemini 2成功入选了《高质量数字化转型产品及服务全景图(2023)》,成为唯一一款入选的3D视觉相机硬件产品。8月初,奥比中光正式发布与英伟达合作开发的3D开发套件Orbbec Persee N1,该产品能够帮助开发者快速打造可广泛应用于移动感知、避障识别、体积测量、体感交互等领域的3D视觉方案。

  2.凌云光

  作为我国较早进入机器视觉领域的企业之一,凌云光聚焦机器视觉业务,坚持为“机器植入眼睛和大脑”,为客户提供可配置视觉系统、智能视觉装备与核心视觉器件等高端产品与解决方案。

  纵观凌云光的业绩表现,公司机器视觉收入稳健增长。根据财报数据显示,2019年-2022年公司实现归属于母公司所有者的净利润分别为0.37亿元、1.32亿元、1.72亿元、1.88亿元。

  在保持业绩增长的同时,凌云光也保持着高研发投入。2023年上半年,公司研发费用为2.17亿元,同比增加24.27%,其主要是加大了机器视觉业务投入。

  据悉,2023年上半年,凌云光针对3D成像、产品缺陷检测、表面平整度检测、工业测量等功能发布高精度3D结构光相机,在±6mm深度范围内实现0.5um精度检测,可应用在消费电子、半导体、汽车、锂电等多个领域。前不久,凌云光推出VisionMeasurement一站式3D点检一体解决方案,实现了点胶间隙量测满足0.02mm的精度要求。

  凌云光表示,未来,公司将持续坚持“视觉+AI”,为机器植入眼睛和大脑赋能智能制造。

  3.奥普特

  作为机器视觉领域的先行者和领跑者,奥普特拥有完整的机器视觉核心软硬件产品,自主产品线已全面覆盖视觉算法库、智能视觉平台、深度学习(工业AI)、光源、光源控制器、工业镜头、工业相机、智能读码器、3D传感器,并且建立了成像和视觉分析两大技术平台。

  自成立以来,公司重视自主创新,不断提高公司技术、产品的核心竞争力。近3年及报告期内公司研发投入分别为0.76亿元、1.37亿元、1.91亿元、1.04亿元,占营业收入的比例分别为11.90%、15.67%、16.74%、16.87%。持续的研发投入为公司在机器视觉领域积累了一批创新性强、实用度高的拥有自主知识产权的核心技术。

  其中,在3D产品线方面,奥普特完善了现有的硬件产品系列,并持续深入研究3D算法。公司在3D机械臂抓取、标定仿真、高保真渲染、游程快速计算、CAD和点集匹配、轮廓测量和处理等算法方面取得了创新成果,拓展了3D产品的应用场景和能力。

  4.矩子科技

  作为全球领先的机器视觉设备制造商,矩子科技主要业务为机器视觉设备、控制线缆组件、控制单元及设备的研发、生产和制造。公司产品广泛应用于电子信息制造、工业控制、金融电子、新能源、汽车等多个国民经济重要领域。

  据了解,目前在国内厂商中,矩子科技在3D机器视觉检测设备方面具备研发和批量生产的先发优势,公司3D自动光学检测设备达到国际先进水平,并已获得诸如和硕集团、比亚迪、京东方等行业标杆客户的高度认可,实现了进口替代。

  此外,今年上半年矩子科技发布了3D在线X射线检查设备,设备的最高分辨率达6微米,并成功实现了对球窝缺陷的检出,其缺陷检测能力已在多个客户的样品上得到确认。

  综上所述,随着5G、AI等技术的不断发展以及行业需求的不断提升,机器视觉从2D向3D过渡不仅成为了可能,也是必须的方向,未来,3D视觉技术也将以更多姿态进入我们的生产生活中。

  那么,面对这样一个敞开大门的增量市场,未来谁又能以“3D视觉”之名领跑呢?