計算機視覺行業產業鏈的上下游構成相對清晰,從基礎技術研發到具體應用場景的多個環節相對成熟。
以下是我結合VisionChina經歷和行業龍頭企業對計算機視覺行業產業鏈上下游的拆解總結。
上下游總結
上游產業鏈分為軟硬件兩類,視覺的硬件主要指芯片、傳感器、鏡頭、光源等, 軟件主要包括算法、框架、數據集等,這些構成了計算機視覺技術發展的基礎支撐。
中游產業鏈主要包括指計算機視覺技術服務商或者叫方案提供商,這些廠商專注于技術平臺的研發以及應用開發,以軟硬件結合的整套方案的形式進行打包售賣技術成果。提供模組相機和影像ISP處理平臺,提供圖像算法和軟件SDK,以及深度學習模型的訓練和優化等。
下游產業鏈的主要涵蓋計算機視覺技術在各領域的應用,包括智慧智能家居、安防、工業檢測、自動駕駛等多個應用領域。這些應用領域的應用最終呈現給B端或者C端的用戶。
一、上游產業
1、光源、光電控制器
光源是機器視覺系統中的關鍵組件,用于照亮被攝物體,確保圖像采集的清晰度和準確性,不同光源類型和顏色對圖像質量直接影響。
常見光源種類:
- LED光源:低功耗、長壽命,常用于多種機器視覺應用。
- 鹵素燈:高亮度、色溫穩定,常用于精密測量和檢測。
- 激光光源:方向性好、亮度高,適用于三維測量和物體識別。
光電控制器,主要用于控制光電供電,調控亮度和色溫,實現頻閃等,確保機器視覺系統在不同光照條件下都能獲得高質量的圖像。
常用的控制器:模擬和數字控制器,模擬控制器通過手動調節,數字控制器可以通過計算機控制。
相關企業:
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晶慶光電:專注于工業自動化成像產品及光學系統解決方案,提供LED光源、光源控制器等產品。
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沃德普自動化:專注于機器視覺光源及光源控制器的研發和生產。
2、鏡頭和鏡片光學
鏡頭是光學成像系統的重要組成部分,影響圖像的清晰度和視野范圍,經常包含定焦和變焦鏡頭兩大類。
光學技術涉及光的傳播、反射、折射等物理現象,在計算機視覺中用于圖像采集、處理和傳輸,主要包括光學透鏡組和光學濾鏡。
相關企業:
- 舜宇光學:提供手機、安防、車載等多種鏡頭解決方案。
- 艾特蒙特光學,定焦鏡頭、遠心鏡頭、液態鏡頭
- 蔡司:全球知名的鏡頭制造商,提供高質量的定焦和變焦鏡頭。
- 康寧:提供光學玻璃和濾光片,用于攝像頭模組。
- 翊軒光電:優秀的光學成像鏡頭提供商。
行業性能代表:尼康的工業鏡頭Rayfact能夠滿足高像素大尺寸線掃面傳感器的規格要求,可以用在集成電路等檢測設備中。
3、圖像傳感器
傳感器用于捕捉圖像和視頻數據,是計算機視覺系統的輸入設備。視覺傳感器包括CMOS傳感器和3D視覺傳感器兩大類。
3D傳感器如結構光傳感器、ToF傳感器等,主要用于獲取物體的三維信息,廣泛應用于機器人、自動駕駛等領域。
相關企業:
- 奧比中光:國內領先的3D視覺傳感器提供商,掌握自主開發的3D感知多項核心技術。
- 長光辰芯 :國產領先的CMOS圖像傳感器設計研發商。
- 索尼:全球領先的CMOS傳感器供應商,廣泛應用于手機、相機安防攝像頭等領域。
- 意法半導體:提供3D深度傳感器,用于人臉識別和AR/VR應用。
4、系統芯片
芯片為計算機視覺技術提供了強大的計算能力。當前主要的芯片架構分為:CPU、GPU、NPU、ASIC等幾類。
相關企業:
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英偉達:提供GPU等高性能計算芯片,廣泛應用于計算機視覺的深度學習訓練和推理。
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華為的Ascend系列:專為神經網絡計算設計的NPU,提供高性能的AI計算能力。
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ARM:業內領先的芯片IP設計與服務提供商。
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國產AI專用芯片:
寒武紀:專注于AI芯片設計,提供適用于計算機視覺的深度學習加速芯片。
地平線:開發邊緣計算AI芯片,用于自動駕駛和智能攝像頭。
二、中游產業
5、相機模塊
相機模組是機器視覺系統中的圖像采集設備,集成了cmos、鏡頭和isp和驅動電路,能夠捕捉和處理圖像數據,可以直接與主控完成連接和控制。
相機模塊包括:相機模組、工業相機、板機相機、智能相機等。
- 工業相機:小面陣、大面陣、線陣等工業相機,高分辨率、高幀率,提供不同接口(網口、USB)和光譜特性(紅外、紫外),適用于工業自動化和智能制造中的圖像采集。
- 相機模組:廣泛應用于手機、平板電腦、筆記本電腦、數碼相機等電子設備中。
- 板機相機:結構更為緊湊,適合硬件集成。
- 智能相機:內置圖像處理算法,可直接輸出處理后的圖像數據或檢測結果。
相關企業:
工業相機:邁德威視、度申
6、算法與框架
- 谷歌:開發了TensorFlow等開源深度學習框架,廣泛應用于計算機視覺領域。
- Facebook:推出了PyTorch框架,也是計算機視覺領域的重要工具。
- 開源算法庫:OpenCV提供豐富的圖像處理算法;OpenAI開發了CLIP等視覺-語言模型。
7、方案提供商
視覺方案提供商為不同行業和應用場景提供定制化的機器視覺解決方案,包括軟硬件集成、算法開發、系統集成等。
計算機視覺技術公司:
- 商湯科技:專注于計算機視覺和深度學習技術,提供人臉識別、圖像分析等解決方案。
- 曠視科技:提供人臉識別、圖像識別等技術,廣泛應用于安防、金融等領域。
解決方案提供商:
- 海康威視:提供基于計算機視覺的安防監控解決方案。
- 大華股份:同樣提供安防監控解決方案,涉及視頻分析和智能識別技術。
機器視覺系統集成商:
凌云光:以光技術創新為基礎,機器視覺系統集成,提供從硬件選型、軟件開發到系統集成的一站式服務。
機器視覺算法提供商:
虹軟:專注于機器視覺算法的研發和優化,為特定應用場景提供高效的圖像處理算法。
三、下游產業
8、視覺行業應用
行業趨勢方案:通過深度學習和機器視覺技術,為制造業、3C電子、汽車行業、醫療設備等提供高效精準的AI視覺方案。
3C電子
手機代表企業:華米ov耀,紅海市場
車載與自動駕駛
自動駕駛是利用機器視覺技術感知周圍環境、識別道路標志和障礙物等。通過感知周圍環境、規劃路線、控制速度等,計算機視覺為自動駕駛汽車提供了強大的技術支持。
代表企業:特斯拉、小鵬、理想、小米su7
安防與監控
通過機器視覺技術進行人臉識別、行為分析等,提升安防系統的智能化水平,在安防領域廣泛應用計算機視覺技術。
代表企業:海康和大華
工業質檢與智能制造
利用機器視覺技術進行產品質量檢測、自動化裝配等,提高生產效率和產品質量。
工業讀碼器,用于讀取條形碼和二維碼的設備,它在智能制造行業中發揮著重要作用。
工業3D相機是一種利用三維成像技術進行測量和檢測的設備,它可以提供物體的深度信息,即三維位置及尺寸等。
相關企業:深藍宇視覺等
無人機應用
利用機器視覺技術進行航拍和巡檢消防,降低了航拍成本,提高了工業自動化水平。
代表企業:大疆
醫療器械
計算機視覺技術被廣泛應用于醫療圖像分析、生命體征監測等方面,顯著提升了醫療診斷的準確性和效率。
代表企業:科曼醫療、推想科技(AI醫療影像分析)
行業展望
(1)AI視覺,整個計算機視覺領域和AI發展高度契合,從AI芯片、圖像識別框架到AIGC。
深度學習深化應用,大模型有效解決了圖像分類、目標檢測、語義分割等任務。
擴散模型的應用,特別是在圖像合成、超分辨率等任務中,其通過逐步去除噪聲來生成清晰圖像的能力備受矚目。
(2)細分領域,硬件擴展,軟件生態還有很多中小企業的成長空間。
(3)行業應用,在機器人、車載以及醫療領域,計算機視覺還有廣闊的空間。
你認為視覺領域還有哪些值得投入的領域?歡迎留言討論。