机器视觉（AOI）之2020年机器视觉行业深度报告（十）
2.1、 工业相机：捕捉和分析对象的核心部件图像分析的前提是由镜头捕捉光信号并转变为有序的电信号。区别于民用相机， 工业相机具有更高的图像稳定性、传输能力和抗干扰能力，是机器视觉系统的关 键组件。目前市面上的工业相机产品主要有线阵相机、面阵相机、3D 相机和智 能相机等。智能相机将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内，已成为 工业相机发展的趋势。图像传感器是相机的核心，根据芯片类型可划分为 CCD 和 CMOS 图像传感器， 两者都使用光敏二极管进行光电转化，但在工作原理和产品特性上都存在较大区 别。CCD 图像传感器是一个由光电二极管和存储区构成的矩阵，每一个感光元件在 将光线转化为电荷后，直接输出到下一个感光元件的存储单元，依此类推到最后 一个感光元件形成统一的输出，再由放大器放大电信号以及专门的模数转换芯片 将模拟信号转换为数字信号。而 CMOS 传感器中每一个感光元件都直接整合了 放大器和模数转换逻辑（ADC），当感光二极管接受光照、产生模拟的电信号之 后，电信号首先被该感光元件中的放大器放大，然后直接转换成对应的数字信号。CMOS 传感器在应用于机器视觉初期，由于在处理快速变化的影像时，容易因 电流变化过于频繁而产生过热现象，使得噪声难以抑制，因此仅应用在影像画质 要求较低的中低端工业产品；而 CCD 由于图像质量更高、抗噪能力更强的优势 多应用于高端场合。随着 CMOS 传感器在消费电子设备上的大量应用推动了 CMOS 技术的发展，其 性能已显著提高，而制造成本大幅下降。CMOS 传感器的分辨率和图像质量正 在逼近 CCD 传感器，并且凭借高速度（帧速率）、高分辨率（像素数）、低功耗 以及最新改良的噪声指数、量子效率及色彩观念等各方面优势，CMOS 传感器 建立了稳固的市场地位，在工业图像处理的众多领域正逐步取代 CCD 传感器。以Basler的工业相机产品为例，在分辨率相近的情况下，CMOS的帧速率比CCD 显著更高，并且具有更高的量子效率、信噪比、动态范围以及更低的暗噪声。可 见，CMOS 在某些性能指标上已达到或者优于 CCD 水准，具备替代 CCD 的能 力。近些年工业相机行业在全球市场和中国市场均呈现快速增长趋势。全球工业相机 行业规模由 2011 年 15.2 亿元增长至 2018 年的 40.3 亿元，年均复合增速为 14.95%；中国工业相机行业规模 2011 年仅有 0.8 亿元，2018 年达 7.3 亿元， 实现了 37.14%的复合增长率。中国工业相机市场正以远超全球市场的增速迅速 扩张。目前，全球工业相机行业由欧美品牌占据主要市场。据前瞻产业研究院，2018 年北美品牌占据全球工业相机市场 62%的份额，欧洲品牌占 15%，国外知名企 业如德国 Basler、加拿大 DALSA、美国康耐视等。从细分领域来看，工业智能 相机市场相较于板卡式相机市场呈现更高的集中度。我国对于工业相机的研究起步较晚，最初主要由大恒图像等几家老牌相机公司代 理国外品牌。近些年我国也逐步发展出一批自主研发工业相机的国产品牌，如大 恒图像、海康机器人、华睿科技和维视图像等。目前我国工业相机行业主要布局 于中低端市场，可逐步实现进口替代；而在高分辨率、高速的高端工业相机领域 仍以进口品牌为主。根据中国海关总署数据，2018 年我国工业相机进口数量为 8159 台，进口金额为 4483 万美元，同比增长 8.3%。
郑重声明：
1、部分内容来源于网络，本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的。
2、本文仅供学术交流，非商用。如果某部分不小心侵犯了大家的利益，请联系删除。
