機器視覺通過使用光學系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)字相機和圖像處理工具，來模擬人的視覺能力，通過圖像處理軟件做出相應的決策，最終通過指揮某種特定的裝置執(zhí)行這些決策，將計算機的快速性、可重復性與人眼視覺的高度智能化和抽象能力相結合。典型的機器視覺系統(tǒng)包括圖像采集部分（光源、鏡頭、工業(yè)相機、圖像采集卡）、圖像處理部分（圖像處理軟件）、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元。
一、機器視覺產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
機器視覺在發(fā)達國家已經過了爆發(fā)式增長階段，進入穩(wěn)定增長期，預計2019-2025年市場復合平均增長率14%左右。當前我國乃至全球機器視覺技術和市場方面，美國、德國占據(jù)霸主地位。在我國，進口核心零部件和底層軟件開發(fā)占60%生產成本。國外機器視覺企業(yè)處于產業(yè)鏈和價值鏈的頂端。
中國機器視覺市場正在成為國際機器視覺廠商的重要目標市場，我國的機器視覺市場正在進入黃金增長期。中國機器視覺市場規(guī)模從2008年的5.1億元增長至2016年的30.3億元，2016年全球占比9.6%，2008-2016年年均復合增長達25%。預計未來幾年仍將保持20%以上的增長，到2020年將達到70.9億元。從整個2018年上半年來看，各大機器視覺企業(yè)融資頻繁，普遍收獲市場資本的青睞，這也佐證目前市場高速增長。國內機器視覺企業(yè)處于產業(yè)鏈和價值鏈的底端。
二、機器視覺在鋼鐵行業(yè)細分市場的發(fā)展空間
PEST分析法是企業(yè)戰(zhàn)略外部環(huán)境分析的基本工具。采用PEST方法分析機器視覺產業(yè)在鋼鐵行業(yè)細分市場的宏觀環(huán)境，主要圍繞政治(Politics)、經濟(Economy)、社會（Society）、技術(Technology)四方面展開。PEST分析發(fā)現(xiàn)，產業(yè)環(huán)境對于機器視覺在鋼鐵行業(yè)的應用發(fā)展有著正面驅動作用；在鋼鐵行業(yè)細分市場，機器視覺技術具有很大的技術、管理方面的深度應用空間。
（一） 社會環(huán)境：經濟體轉型推動鋼鐵業(yè)智能轉型和升級
1．勞動力成本升高
由于老齡化和勞動力結構的問題，我國人口紅利拐點已經來臨。預計2022-2034年間，我國每年大約減少2000萬藍領工人，勞動力成本逐漸升高。隨著中國經濟體由初級邁向成熟，鋼鐵業(yè)正在從勞動密集型企業(yè)向資產密集型企業(yè)轉換。
2．鋼鐵企業(yè)轉向高質量發(fā)展階段
短期來看，2015年中央財經領導小組會議上習近平提出的供給側改革為鋼鐵產業(yè)提供2～3年發(fā)展機遇；2018年中央政治局會議提出的加強基礎設施建設透支需求將為鋼鐵產業(yè)提供2～3年發(fā)展機遇，合計為鋼鐵產業(yè)提供約5年平穩(wěn)發(fā)展的產業(yè)環(huán)境。長期來看，粗鋼產能變化將受市場需求變化驅動。
十九大報告指出人民日益增長的美好生活需要是當前我國社會主要矛盾，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發(fā)展階段。未來產業(yè)發(fā)展的兩大主線是以創(chuàng)新驅動的制造業(yè)產業(yè)升級和以美好生活需求驅動的消費升級。“產品的質量”和“制造裝備自主化能力的提升”是中國鋼鐵業(yè)從制造大國向制造強國邁進的重要抓手。
總結以上兩方面，中國鋼鐵需求尚處于峰值平臺區(qū)階段并將持續(xù)一定時期，之后中國鋼鐵產業(yè)將平穩(wěn)過渡到高質量發(fā)展階段，如今鋼鐵行業(yè)追求高品質、高效率的內生需求已經產生，行業(yè)痛點即機遇，這將極大推動鋼鐵業(yè)智能轉型和升級，推動機器視覺技術的發(fā)展。機器視覺是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)智能轉型和升級的賦能技術，機器視覺會擺脫最初“輔助工具”的地位，成為生產系統(tǒng)的“眼睛”與“大腦”。機器視覺技術將和生產系統(tǒng)的業(yè)務創(chuàng)新和轉型升級相結合，提高生產效率和產品質量。
（二）經濟環(huán)境：機器視覺在鋼鐵行業(yè)的市場空間
1．鋼鐵業(yè)正在成為機器視覺的應用藍海。2018年我國生鐵、粗鋼和鋼材(含重復材)產量分別為7.71億噸、9.28億噸和11.06億噸，同比分別增加3.0%、6.6%和8.5%，粗鋼產量創(chuàng)歷史新高。2019年1-2月全國生鐵、粗鋼和鋼材累計產量分別為12659萬噸、14958萬噸和17146萬噸，分別同比增長9.8%、9.2%和10.7%。
我國鋼鐵行業(yè)廣泛應用電子與信息技術，使制造過程自動化控制程度大幅度提高，具備一定的智能生產基礎。目前機器視覺技術在礦山、燒結、高爐煉鐵、轉爐煉鋼、連鑄、軋制工序中都有應用，下表為機器視覺在鋼鐵行業(yè)的應用場景。現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)自動化程度高、設備種類多、工藝流程長要求高、運行工況復雜、產品分類細、人工質檢效率低、對機器視覺的需求大。應用場景作為鋼鐵企業(yè)內生需求的體現(xiàn)，驅動機器視覺技術的應用。鋼鐵業(yè)的智能制造正在成為機器視覺的應用藍海。目前全球帶鋼產線中約有15%使用了表面質量檢測系統(tǒng)。
以國內冷軋生產企業(yè)為例說明機器視覺在鋼鐵業(yè)的市場空間，根據(jù)我的鋼鐵數(shù)據(jù)，截至2013年7月，國內冷軋生產企業(yè)設計產能合計14000萬t，冷軋產線約有326條，一套系統(tǒng)按照50萬元計算，冷軋產線的機器視覺市場規(guī)模約為1.63億元。
2．機器視覺在鋼鐵行業(yè)的滲透率。
（1）機器視覺在鋼鐵業(yè)智能生產方面的應用
機器視覺在我國鋼鐵行業(yè)已有一定的應用，但無論是應用范圍還是應用數(shù)量與規(guī)模，行業(yè)滲透率仍非常低。機器視覺在電子行業(yè)的滲透率可以佐證機器視覺在鋼鐵業(yè)的滲透率，因為電子行業(yè)是機器視覺應用最為領先的下游行業(yè)。機器視覺在鋼鐵業(yè)的滲透率遠低于電子行業(yè)，而機器視覺在電子行業(yè)的滲透率還非常低。
電子行業(yè)目前只有20～30%的組裝線配備了視覺檢測設備，即便是配備視覺檢測設備的電子制造企業(yè)，絕大多數(shù)也只是在生產線的最后配一臺進行全檢。而根據(jù)國際經驗，每條生產線至少配備三臺視覺檢測設備在不同的測試工位，以實現(xiàn)過程中以及最終的檢測。
未來，機器視覺在鋼鐵行業(yè)的應用，將實現(xiàn)從“檢”到“控”的轉變。通過視覺檢測得到的質量信息，智能分析缺陷產生原因，快速實現(xiàn)帶鋼生產工藝調整，有效提高生產效率和控制產品質量，實現(xiàn)質量檢測系統(tǒng)從“檢”到“控”的轉變，實現(xiàn)機器視覺技術與鋼鐵業(yè)的融合。
（2）機器視覺從生產工序延伸至管理方面
隨著我國鋼鐵工業(yè)轉型升級加快，對智能化、信息化、自動化的要求進一步提高，機器視覺系統(tǒng)和生產自動化系統(tǒng)將進一步集成。機器視覺技術在鋼鐵工業(yè)的應用將趨于成熟，應用范圍也更廣，除了在鋼鐵生產流程各工序，還將應用于坯料庫、成品庫、冷床等管理方面，不僅實現(xiàn)鋼鐵生產方式的創(chuàng)新，還將實現(xiàn)生產管理的模式創(chuàng)新。
（三）技術環(huán)境：我國機器視覺鋼鐵行業(yè)細分市場標桿企業(yè)分析
在鋼鐵行業(yè)，國外機器視覺廠商的技術處于行業(yè)領先地位，龍頭企業(yè)包括伊斯拉-百視太、康耐視；國內涉足鋼鐵行業(yè)的機器視覺企業(yè)分別為鐳目公司、北科億力科技有限公司、寶信軟件和首自信。伊斯拉-百視太的缺陷分類軟件系統(tǒng)功能強大，適用于所有的表面檢測需求，滿足高速生產線的要求，價格高?？的鸵暤能浖到y(tǒng)功能一般，對表面缺陷的分類和處理功能一般，價格相對伊斯拉-百視太較低，市場占有率最高。鐳目公司和北科億力科技有限公司研發(fā)實力強，均擁有自己的研發(fā)團隊，產品均應用于鋼廠。寶信軟件和首自信均隸屬于鋼企，目前都與百度開展合作。2017年12月，寶信軟件入選工信部首批智能制造系統(tǒng)解決方案供應商推薦目錄。寶信軟件工業(yè)機器人、無人化物流管控等產品陸續(xù)投入應用，包括堆取料機無人化系統(tǒng)、無人行車全自動倉庫系統(tǒng)等。
首先，機器視覺在鋼鐵行業(yè)的技術應用深度不夠。機器視覺在鋼鐵行業(yè)的應用整體處于初級階段，主要是在視覺檢查方面。目前，將近80%的工業(yè)視覺系統(tǒng)主要用在檢測方面，包括用于提高生產效率、控制生產過程中的產品質量、采集產品數(shù)據(jù)等；具體應用包括表面缺陷檢測（鋼軌、鋼球、帶鋼）、鋼板平直度檢測、平面形狀及尺寸檢測、鋼筋計數(shù)、板材溫度測量等。
其次，技術自主性不強，高端鏡頭、智能工業(yè)相機、圖像處理軟件的核心技術均由美德日等國外企業(yè)掌控，國產產品進口替代空間大。
（四）政治環(huán)境：國家政策強力推動制造業(yè)智能轉型
國家制定、實施制造強國戰(zhàn)略的行動綱領，三十年三步走，分別為《中國制造2025》、《中國制造2035》和《中國制造2045》，目標分別是成為制造業(yè)大國、制造業(yè)強國和制造業(yè)領先強國。2015年5月8日，國務院正式印發(fā)《中國制造2025》，這是中國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領。機器視覺是人工智能的重要組成部分，是智能裝備制造業(yè)的一個重要組成部分，機器視覺將會在國家政策的推動下得到快速發(fā)展。
