计算机视觉行业洞察--影像行业系列第一期

计算机视觉行业产业链的上下游构成相对清晰，从基础技术研发到具体应用场景的多个环节相对成熟。

以下是我结合VisionChina经历和行业龙头企业对计算机视觉行业产业链上下游的拆解总结。

上下游总结

上游产业链分为软硬件两类，视觉的硬件主要指芯片、传感器、镜头、光源等， 软件主要包括算法、框架、数据集等，这些构成了计算机视觉技术发展的基础支撑。

中游产业链主要包括指计算机视觉技术服务商或者叫方案提供商，这些厂商专注于技术平台的研发以及应用开发，以软硬件结合的整套方案的形式进行打包售卖技术成果。提供模组相机和影像ISP处理平台，提供图像算法和软件SDK，以及深度学习模型的训练和优化等。

下游产业链的主要涵盖计算机视觉技术在各领域的应用，包括智慧智能家居、安防、工业检测、自动驾驶等多个应用领域。这些应用领域的应用最终呈现给B端或者C端的用户。

一、上游产业

1、光源、光电控制器

光源是机器视觉系统中的关键组件，用于照亮被摄物体，确保图像采集的清晰度和准确性，不同光源类型和颜色对图像质量直接影响。

常见光源种类：

• LED光源：低功耗、长寿命，常用于多种机器视觉应用。
• 卤素灯：高亮度、色温稳定，常用于精密测量和检测。
• 激光光源：方向性好、亮度高，适用于三维测量和物体识别。

光电控制器，主要用于控制光电供电，调控亮度和色温，实现频闪等，确保机器视觉系统在不同光照条件下都能获得高质量的图像。

常用的控制器：模拟和数字控制器，模拟控制器通过手动调节，数字控制器可以通过计算机控制。

相关企业：

• 晶庆光电：专注于工业自动化成像产品及光学系统解决方案，提供LED光源、光源控制器等产品。

• 沃德普自动化：专注于机器视觉光源及光源控制器的研发和生产。

2、镜头和镜片光学

镜头是光学成像系统的重要组成部分，影响图像的清晰度和视野范围，经常包含定焦和变焦镜头两大类。

光学技术涉及光的传播、反射、折射等物理现象，在计算机视觉中用于图像采集、处理和传输，主要包括光学透镜组和光学滤镜。

相关企业：

• 舜宇光学：提供手机、安防、车载等多种镜头解决方案。
• 艾特蒙特光学，定焦镜头、远心镜头、液态镜头
• 蔡司：全球知名的镜头制造商，提供高质量的定焦和变焦镜头。
• 康宁：提供光学玻璃和滤光片，用于摄像头模组。
• 翊轩光电：优秀的光学成像镜头提供商。

行业性能代表：尼康的工业镜头Rayfact能够满足高像素大尺寸线扫面传感器的规格要求，可以用在集成电路等检测设备中。

3、图像传感器

传感器用于捕捉图像和视频数据，是计算机视觉系统的输入设备。视觉传感器包括CMOS传感器和3D视觉传感器两大类。

3D传感器如结构光传感器、ToF传感器等，主要用于获取物体的三维信息，广泛应用于机器人、自动驾驶等领域。

相关企业：

• 奥比中光：国内领先的3D视觉传感器提供商，掌握自主开发的3D感知多项核心技术。
• 长光辰芯 ：国产领先的CMOS图像传感器设计研发商。
• 索尼：全球领先的CMOS传感器供应商，广泛应用于手机、相机安防摄像头等领域。
• 意法半导体：提供3D深度传感器，用于人脸识别和AR/VR应用。

4、系统芯片

芯片为计算机视觉技术提供了强大的计算能力。当前主要的芯片架构分为：CPU、GPU、NPU、ASIC等几类。

相关企业：

• 英伟达：提供GPU等高性能计算芯片，广泛应用于计算机视觉的深度学习训练和推理。

• 华为的Ascend系列：专为神经网络计算设计的NPU，提供高性能的AI计算能力。

• ARM：业内领先的芯片IP设计与服务提供商。

• 国产AI专用芯片：

  寒武纪：专注于AI芯片设计，提供适用于计算机视觉的深度学习加速芯片。

  地平线：开发边缘计算AI芯片，用于自动驾驶和智能摄像头。
  

二、中游产业

5、相机模块

相机模组是机器视觉系统中的图像采集设备，集成了cmos、镜头和isp和驱动电路，能够捕捉和处理图像数据，可以直接与主控完成连接和控制。

相机模块包括：相机模组、工业相机、板机相机、智能相机等。

• 工业相机：小面阵、大面阵、线阵等工业相机，高分辨率、高帧率，提供不同接口（网口、USB）和光谱特性（红外、紫外），适用于工业自动化和智能制造中的图像采集。
• 相机模组：广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机等电子设备中。
• 板机相机：结构更为紧凑，适合硬件集成。
• 智能相机：内置图像处理算法，可直接输出处理后的图像数据或检测结果。

相关企业：

工业相机：迈德威视、度申

6、算法与框架

• 谷歌：开发了TensorFlow等开源深度学习框架，广泛应用于计算机视觉领域。
• Facebook：推出了PyTorch框架，也是计算机视觉领域的重要工具。
• 开源算法库：OpenCV提供丰富的图像处理算法；OpenAI开发了CLIP等视觉-语言模型。

7、方案提供商

视觉方案提供商为不同行业和应用场景提供定制化的机器视觉解决方案，包括软硬件集成、算法开发、系统集成等。

计算机视觉技术公司：

• 商汤科技：专注于计算机视觉和深度学习技术，提供人脸识别、图像分析等解决方案。
• 旷视科技：提供人脸识别、图像识别等技术，广泛应用于安防、金融等领域。

解决方案提供商：

• 海康威视：提供基于计算机视觉的安防监控解决方案。
• 大华股份：同样提供安防监控解决方案，涉及视频分析和智能识别技术。

机器视觉系统集成商：

凌云光：以光技术创新为基础，机器视觉系统集成，提供从硬件选型、软件开发到系统集成的一站式服务。

机器视觉算法提供商：

虹软：专注于机器视觉算法的研发和优化，为特定应用场景提供高效的图像处理算法。

三、下游产业

8、视觉行业应用

行业趋势方案：通过深度学习和机器视觉技术，为制造业、3C电子、汽车行业、医疗设备等提供高效精准的AI视觉方案。

3C电子

手机代表企业：华米ov耀，红海市场

车载与自动驾驶

自动驾驶是利用机器视觉技术感知周围环境、识别道路标志和障碍物等。通过感知周围环境、规划路线、控制速度等，计算机视觉为自动驾驶汽车提供了强大的技术支持。

代表企业：特斯拉、小鹏、理想、小米su7

安防与监控

通过机器视觉技术进行人脸识别、行为分析等，提升安防系统的智能化水平，在安防领域广泛应用计算机视觉技术。

代表企业：海康和大华

工业质检与智能制造

利用机器视觉技术进行产品质量检测、自动化装配等，提高生产效率和产品质量。

工业读码器，用于读取条形码和二维码的设备，它在智能制造行业中发挥着重要作用。

工业3D相机是一种利用三维成像技术进行测量和检测的设备，它可以提供物体的深度信息，即三维位置及尺寸等。

相关企业：深蓝宇视觉等

无人机应用

利用机器视觉技术进行航拍和巡检消防，降低了航拍成本，提高了工业自动化水平。

代表企业：大疆

医疗器械

计算机视觉技术被广泛应用于医疗图像分析、生命体征监测等方面，显著提升了医疗诊断的准确性和效率。

代表企业：科曼医疗、推想科技（AI医疗影像分析）

行业展望

（1）AI视觉，整个计算机视觉领域和AI发展高度契合，从AI芯片、图像识别框架到AIGC。

深度学习深化应用，大模型有效解决了图像分类、目标检测、语义分割等任务。

扩散模型的应用，特别是在图像合成、超分辨率等任务中，其通过逐步去除噪声来生成清晰图像的能力备受瞩目。

（2）细分领域，硬件扩展，软件生态还有很多中小企业的成长空间。

（3）行业应用，在机器人、车载以及医疗领域，计算机视觉还有广阔的空间。

你认为视觉领域还有哪些值得投入的领域？欢迎留言讨论。