国内机器视觉

3.1 从下游向上发展

通俗的讲，机器视觉产业链可分为底层开发商（核心零部件和图像软件提供商）和集成服务商（即二次开发）两类，其中底层开发可再分为光源、镜头、相机、采集卡、图像处理软件等。在当前整个机器视觉检测系统成本构成中，零部件及图像软件占到了70%，是整个产业链中绝对的核心环节和最大利润获取者。

在以下两个方面存在技术壁垒：

1、图像软件

目前是主要壁垒，底层算法库又是图像软件核心。现在基本上都是外企垄断，例康耐视、MVTec和SherLock等，他们都是靠国外几十年的自动化进程培养起来的。由于国内自动化开始时间较短，图像软件及底层算法大多处于摸索、研发阶段，实际应用的很少。

2、应用技术

目前，应用层面技术也是关键一环，即需要掌握不同应用环境的下如何做，做出适应性的产品，国内在此方面有一定积累。

现阶段，机器视觉行业的参与者主要分为四类：

①国际综合自动化公司，例欧姆龙、基恩士；

②国际专业机器视觉公司，例康耐视、MVTec、Sherlock、HexSight；

③国内专业机器视觉公司，例大恒、凌云、天准科技、华洲测控；

④和国内自动化设备公司，例精测电子、华兴源创、博众、先导、创源电子。

当前，底层开发商还是外企占据主导，国内公司更多是在附加值更低的二次开发层面布局(形式包括系统集成以及组装生产自动化专机)，并在此基础上逐渐向上游进行尝试。

3.2 产业链剖析

3.2.1 光源

光源是国产化程度最高的环节。光源的好坏主要体现在对比度、亮度和对位置变化的敏感程度，行业内主要采用 LED 光源产品。目前还没有通用的机器视觉照明设备，都是针对每个特定的应用实例的个性化方案，以达到最佳效果。目前光源行业国产化程度高，竞争也相对比较激烈。

3.2.2 镜头

低端镜头国内企业具备一定竞争力，但高端镜头还是基本依赖进口。镜头的基本功能是实现光束调制，将目标成像在图像传感器的光敏面上完成信号传递。工业镜头主要可以分为定焦镜头、变焦镜头、定倍镜头、远心镜头、连续变倍镜头等，不同的镜头根据要求应用于不同的工业现场，价格差距也较大。

3.2.3 工业相机

工业相机以欧美进口为主，国产品牌从低端市场开始逐步进口替代，像其中的大恒、大华、海康等市场占有率还是不错的。工业相机是工业视觉系统的核心部件，其功能成是将光信号转变成电信号的过程，要求有更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。

3.2.4 图像采集卡

图像采集卡国内发展较为完善和成熟，该部件通常是一张插在 PC 上的卡。这张采集卡的作用将摄像头与 PC 连接起来。它从摄像头中获得数据（模拟信号或数字信号），然后转换成 PC 能处理的信息。

3.2.5 图像处理软件

图像处理软件基本被国外企业垄断，国内企业在此基础上进行二次开发。工业视觉软件则对数字信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据计算的结果来控制设备动作，自动完成对图像的采集、处理、显示和存储等过程。当前较流行的开发模式是“软件平台+视觉开发包”，开发包是基于软件平台对常用各种图像处理算法进行了封装，图像软件工程师可以直接调用封装好的算法实现各种复杂的图像处理功能，降低二次开发难度和工作量。但国内企业的软件平台，其底层其实用的还是halcon等商业图像算子库，开源的opencv只用了一小部分。

3.2.6 系统集成

国内厂商在集成端发展迅速，尤其是在一些外资还没有布局的领域、或者非标自动化领域（如 3C ）等。国内集成厂商单纯进行二次开发利润空间较小，在某一行业下游完成良好布局之后，会尝试逐步向上游底层开发延伸，进行核心软硬件的进口替代。

4 资本眼中的机器视觉

4.1康耐视的发展之路

4.1.1 康耐视概述

1981 年康耐视成立，是制造自动化领域提供视觉系统、视觉软件、视觉传感器和工业读码器的全球领先供应商，总部坐落于美国。康耐视自主掌握核心的图像处理软件以及传感器，主要产品线包括 2D 机器视觉系统、3D 机器视觉系统、图像处理软件以、条码读取器、深度学习系统。

18 年康耐视实现营业收入 8.06 亿美元，同比增长 5.25%；实现扣非后归母净利润 2.19 亿美元，同比增长 24.08%。2008-2018 年的十年间，公司收入增长超过 230%，净利润增长超过净利润增长超过 682%，与之相对应的，公司近年来股价表现也非常亮眼。

从收入结构角度看，17 年康耐视收入中消费电子占 35%，汽车占 25%，物流占10%；其中消费电子中的苹果业务贡献了公司 20%的收入。18 年受下游智能手机及OLED 面板客户需求减少，公司在消费电子领域的收入略有下滑（苹果的收入贡献下滑到 15%）；而在物流领域仍然保持同比 50%的强劲增长。

从下游客户看，公司基本覆盖了目前下游的所有高端客户。

从市占率看，目前公司在几个主要下游中已经处于行业领导者地位，在工业 2D机器视觉领域市占率25%、在 ID 及工业识别领域市占率 15-20%、在物流及生物科技领域市占率 15-20%、在 3D 机器视觉领域市占率 10%，在人工智能深度学习领域占比 30%（尤其是19年收购韩国数优后，市占率更高）。

从盈利能力角度看，公司毛利率高达 70% 以上（近年略有下滑主要是因为公司战略性进入毛利率较低的物流行业和收购人工智能公司），税前利润率也接近 30%，盈利能力强劲。

从估值来看，公司近年来 PE 基本维持在 30-40 倍左右。

4.1.2 做大做强的因素

个人认为，康耐视近年来业务体量能够迅速做大，且保持良好盈利能力，成为行业全球龙头，主要有以下几方面影响因素：

公司坚持技术立身理念，形成核心壁垒

根据公司定期报告及公司长期坚持技术立身的战略，一致认为在机器视觉需求的拓展方面领先的技术和产品比更低的价格或更好的服务更重要；公司长年保持高比例的研发费用投入，引领行业技术革新；截至 2018 年底公司有研发人员 508 人，占公司总人数的 24%。

基于上述，公司在以下几个方面形成了很坚固的壁垒：

1、强大的软件算法实力，能够支撑公司不断推出适用于市场的先进产品、支撑公司不断进入新的下游领域；

2、完善、多样的产品线；

3、对行业技术的引领（例近年公司通过在3D和深度学习方面的不断研发，推出了行业领先的 3D 和人工智能机器视觉产品）。

抓主要、放次要，并利用多方力量

在生产过程中公司主要采用轻资产模式，虽然为客户提供交钥匙工程，但其产品的大部分零部件的购买、组装及初测都是交由第三方完成，公司只负责对整个供应链体系管理。在完成初测后，产品会被拉回到公司工厂马塞诸塞州（供应美国国内）爱尔兰（供应海外）安装软件及进行质量检测，最后发货。

在销售方面公司主要定位销售机器视觉产品，并且一开始大多在大批量（重点做大客户，例3C苹果）、高标准化（例汽车行业）进行重点布局，一些小的非标集成或应用一般不做。同时，公司也灵活运用直销和经销两种手段，公司的产品销售收入中有约 60%来自直销、约40%来自经销，还有一小部分来自下游系统集成商。

战略性的开拓新领域、新市场

基于新产品、新技术，公司不断开拓新的下游应用领域，从传统重点领域汽车和 3C开始向物流、生物科学、交通等领域延伸，不断突破成长瓶颈（例近些年公司在物流领域的收入就爆发式增长，在总收入中的占比也不断攀升）。

同时，公司全球化销售也对收入的平稳性至关重要。截至 2018 年底，公司员工中有 1251 人在非美国地区工作，占比近60%。

用好并购方法

并购也是康耐视不断做大并成为全球性公司的重要方法。公司的并购主要在四个方向：1）扩大产品线；2）获取最先进的技术；3）扩大客户群或进入新领域；4）拓展经销商网络。2016-2017 年，公司一共完成了 6 项并购，金额在几百万到几千万美元不等。

4.2国内可能形成的龙头机器视觉企业

4.2.1 国内机器视觉企业现状

目前国内机器视觉公司主要分布在长三角和珠三角地区，一般是做系统集成的企业（多数体量不大，很多只有几千万收入）或者做自动化专机的企业（体量较大，如 AOI检测设备、分选机），规模大些公司的核心研发一般集中在北上广深超一线城市。目前也开始逐步布局中上游，并开始萌发较强软件算法能力的企业。

3C 和汽车是目前机器视觉应用最多的领域，但国内有一定规模的机器视觉企业主要集中在3C行业，进入汽车领域的并不多，可能有以下两方面原因：

①3C 领域需求更多是非标，需要工程师在现场与客户反复沟通、共同研发，而汽车领域需求标准化程度更高，外资在客观地区性和主观业务选择上更倾向于后者。

②汽车产业在我国发展更早，且产业链的中高端部分基本长期处于寡头垄断的格局，下游需求者对产品性能要求高而对价格敏感性相对低，外企有技术和品牌优势；而 3C 产业链是近年随着苹果产业链转移培育起来的，技术迭代快、产业格局相对不固定，国内企业凭借性价比和服务优势切入更容易。

需要注意的是，近年来随着国内面板、光伏、新能源电池以及半导体产能的大规模上产和升级以及设备国产化的要求，国产厂商也逐渐在面板、光伏以及锂电中有较多应用。不过国产厂商的应用基本集中在专用设备的组装和产线集成，在机器视觉中上游布局很少。

4.2.2 可能走出去的国内企业

从前面的分析，我们基本可以判断，机器视觉行业在未来很长一段时间都将会是一个有较强成长性的行业，行业天花板很高。并且随着制造业从机械化向自动化、再向智能化升级过程中，机器视觉在其中的地位和发挥的作用将越来越重要（视觉是人工智能的重要基础）。而中国作为全球最大的工业制造国，在未来产业升级的过程中将有望释放巨大的机器视觉系统需求。例对标另一个对智能制造至关重要的领域——激光，国内已经出现了大族激光、锐科激光等具备国际或国内竞争力、并已经走出去的全产业链或核心零部件企业，我们相信未来在机器视觉领域也有望走出上体量国产厂商，出现中国的“康耐视”、基恩士”、“MVTec”。

国内厂商若想走出去，需要思考有以下几点：

1）底层软件算法

算法是机器视觉最核心壁垒，要想做出在更多领域适用的机器视觉系统，算法的进步是最关键的，AI等技术已经越来越多的应用在 2D、3D 机器视觉里面。由此，掌握底层软件算法的公司更容易形成壁垒，且这个壁垒的迭代性很强（需要持续且大量资源投入），不容易被后进入者轻易超越。

2）标准化产品

越标准化越容易上量，更有助于体量快速做起来，且盈利能力会更强。标准化的实现可以通过销售标准化的软件、零部件（相机、镜头等）或设备（如色选机、测量仪器、医学影像设备等），以及销售非标（面向大的下游如汽车、3C、光伏、锂电，面向大的客户如苹果等）、在单批次中基本标准化的设备。

3）差异化竞争

国内企业在地域和客户服务上相较于外资有明显优势，起步期可以从外资布局较少的行业专机或非标集成入手，再逐步向产业链上游拓展。

4）自动化专机或系统集成

从做机器视觉向做自动化专机或系统集成发展，估计比从自动化专机或集成向机器视觉发展容易。做纯机器视觉系统的厂商优势在于算法，核心是培育多年的软件团队和技术，同时在生产过程中机械层面的运动控制、结构件等方面也必须涉猎，一般来说这方面的水平也不会太差；做自动化专机或集成的厂商优势在于对某一个行业工艺的深入理解以及成熟的工程师团队。相比之下，可能有了机器视觉基础后，补自动化的短板会更容易。同时，自动化专机或系统集成主要是对基于工艺对底层软件包的再开发，对底层算法更了解将是一个明显优势。

5）资金实力

鉴于国内机器视觉相关企业多从下游集成或自动化专用设备切入，资金实力对于这类企业的客户拓展和行业推广至关重要，同时往中上游延伸也需要投入大量资金培养团队研发技术，因此具备强大资金实力或融资能力（比如上市公司）的企业更容易走出来。

综上所述，我们认为掌握核心零部件及软件，并以此为基础深耕几个大的细分领域、有资金实力的公司更容易走出来。

4.2.3 国内机器视觉代表性公司

我们分析了几个国内机器视觉代表性公司，可把它们分为两大类，一类是专门做机器视觉相关产品的公司（如大恒、凌云、天准科技、美亚光电、思泰克、征图新视、华周测控等），另一类是业务中部分为机器视觉相关产品的公司（如大族激光、精测电子、博众精工、赛腾股份、先导智能、富强科技、劲拓股份、华兴源创、创源电子等）。

（一）专门机器视觉公司

1、天准科技

主营标准化精密测量仪器及非标智能检测设备，同时在系统集成等方面略有布局。公司将机器视觉核心技术应用于工业领域，在机器视觉算法、工业数据平台、先进视觉传感器、精密驱控技术等前沿科技领域不断投入研发，构筑和强化技术壁垒。公司作为牵头单位承担了国家重大科学仪器设备开发专项，检测精度达到 0.3微米的国际先进水平。18 年公司销售收入 5.08 亿元，其中精密测量仪器占比 22%，智能检测装备 71%，智能制造系统 6%，无人物流车 0.31%；18 年公司实现归母净利润 0.94 亿元。

天准科技最核心的优势在于掌握标准化设备及非标专机的部分底层软件算法，已经形成较完善技术体系，并且国内并没有其他厂家在如此多的领域做的如此专业。同时，公司起草行业标准、承担国家重大科学仪器设备专项，能够形成良好的品牌效应，标准仪器和非标设备有很好的互补效应——标准化设备的稳定增长可以给公司在非标领域拓展提供稳定现金流；非标设备为公司自研的软硬件提供用武之地，帮助标准设备技术提升、打响品牌。

从公司未来发展来看，1、做多行业纵向延伸，利用本身机器视觉技术，突破其他行业包括光伏、汽车、锂电池等行业。天准科技应用于光伏硅片检测的智能检测设备得到协鑫集团、隆基集团光伏等客户认可，实现对德国 Hennecke 公司等国际先进同行产品的完全替代。2、向上发展，替代基恩士、康耐视等视觉系统公司。天准科技自主研发的 Vispec 软件平台具有优秀的功能，能够替代康耐视的 Vision Pro 等软件。天准科技自行研发的 Vispec 软件平台应用于公司的精密测量仪器、智能检测装备和智能制造系统中，受到苹果公司、三星集团等客户认可，与康耐视的软件处于基本同等技术水平。

2、美亚光电

以色选机业务起家，后逐步进入医学影像设备（主要做口腔 CBCT 和口扫椅旁系统），目前已经成为国内色选机龙头企业，并为口腔医学影像设备国产化领先企业。2018 年，公司 12.4 亿元，同比增长 13.33%，其中色选机 8.1 亿元，同比增长 5.94%，口腔 CBCT3.71 亿元，同比增长 42.65%；2018 年公司实现归母净利润4.48 亿元，同比增长 22.82%。

公司核心优势：

①色选机核心零部件及软件均为自主研发，医学影像设备中的软件系统也为自主研发，同时色选机每年的稳定增长为口腔医学影像设备业务提供资金保障，推进医学影像设备新品不断推出。

②公司近几年来通过不断自主学习，已经实现了企业内部管理水平的逐步提升。2015 年以来，公司在人员只增长 7%的情况下，实现了收入 47%、净利润 55%的增长，公司的运营效率提升明显。

公司业务目前覆盖了农产品检测、工业检测和高端医疗影像三大领域。公司紧扣消费升级这一市场机遇，持续加大市场投入，依靠产品强大的市场竞争力，通过不断的整合和优化销售渠道，高端医疗影像业务2018年实现销售收入3.71 亿元，同比增长42.65%，占公司营收比重达29.93%，同比提升6.15%，毛利率为 59.65%，同比提升1.69%。高端医疗影像业务占比的快速提升且毛利率的稳定增长意味着公司业务结构的持续优化，同时公司并将陆续推出口腔领域其他相关设备，如妙思（MUSEY）椅旁修复系统（由口内扫描仪、CAD 专业设计、CAM 专业加工系统组成）。预计随着生活水平的提升、人口老龄化等因素影响，预计未来几年国内口腔诊疗行业将迎来快速发展期。

3、征图新视

专注机器视觉领域，以印刷行业机器视觉检测设备起家，后逐步进入3C行业机器视觉检测，主要做非标自动化检测装备（部分产品类似天准科技，玻璃的尺寸测量等）。根据调研，目前征图新视收入体量大约在3-4亿左右。

4、华周测控

HZTEST 成立于 2006 年，是一家专业从事机器视觉产品研发生产、营销和技术服务于一体的综合性公司。我们立足于机器视觉和自动化工业领域，旨在创造、研发、生产和营销高质量的机器视觉产品和方案产品，并致力于运动控制、数据采集和系统集成等方面的研究。

（二）自动化机器视觉公司

1、博众精工

博众主要从事自动化设备、自动化柔性生产线、自动化关键零部件以及工装夹(治)具等产品的研发、设计、生产、销售及技术服务，同时，公司亦可为客户提供智能工厂的整体解决方案，业务涵盖消费电子、新能源、汽车、家电、日化等行业领域。2018 年博众精工实现营业收入 25.18 亿元，同比增长 26.42%，实现归母净利润 3.2 亿元，同比增长 301.8%。

博众公司主要优势：

①研发团队

公司己拥有一支高素质的硬件、软件和机械工程研发团队，技术及研发人员总数达1028人，占公司员工总数的 29.81%，核心技术人员保持稳定，其研究院位于北京。

②产品与服务

凭借优秀的产品技术、可靠的产品质量、合理的产品价格和周到的产品服务，博众精工已经赢得了各行业客户的普遍认可，与多家国际知名企业建立了稳定的合作关系，公司己在行业内建立了较高的品牌知名度和良好的品牌效应。工业 4.0 的核心是智能制造，智能制造的精髓是智能工厂，“中国制造 2025”战略亦要推动的制造业智能化和信息化升级，而智能工厂能有效的实现生产的智能化、信息化。在未来的竞争中，业内领先的自动化设备提供商将向数字化、信息化领域拓展，向客户提供整体智能工厂规划方案，博众精工实力强悍，有望领跑行业。

2、先导智能

无锡先导智能公司以锂电设备及自动化产线起家，目前已经成为该领域的国内龙头企业。在此基础上通过引进团队等方法积极布局 3C领域自动化检测领域（包括玻璃尺寸测量、气密性检测等），目前该块业务收入暂时还比较小。

3、大族激光

下属大族激光视觉技术子公司重点布局机器视觉领域，主要产品为各类视觉检测专用设备，主要下游包 括消费电子等。根据官方网站，大族视觉在底层算法、二次软件开发、光源、相机等方面都具备一定自主能力。根据调研了解，目前大族视觉的业务体量还相对较小。

4、赛腾

主要为苹果组装设备供应商，未来有望切入半导体检测设备；劲拓股份主要下游为 PCB 的焊接，2019 年已经接到京东方 3D 贴合设备订单，在液晶面板领域有较大突破。

5、精测电子

精测电子是一家从事 TFT-LCD(液晶显示器)\PDP(等离子体显示器)\OLED 平面显示信号测试技术的研究、开发、生产与销售为一体的高新技术企业，为面板及半导体领域检测设备企业，受益于近年国内以京东方为首的面板行业产能大发展。产品已在京东方、三星、LG、夏普、松下、中电熊猫、富士康、友达光电等知名企业批量应用。

2018 年实现营业收入 13.9 亿元，同比增长 55.24%，其中 AOI 检测设备 5.5 亿元，占比接近 40%，OLED 检测系统 2.3 亿元，占比 16.48%，平板显示自动化设备 2.65 亿元，占比 19.07%，模组检测系统 2.98亿元，占比 21%；2018 年精测电子实现归母净利润 2.89 亿元，同比增长 73.19%。

精测电子优势在于深耕液晶面板行业，基于对于行业的深刻认识理解，同时结合公司强大的资本实力、技术实力，不断进行进口替代。在面板投资周期中（LCD 高世代线投资+OLED 小面板投资潮），未来三年内，京东方、华星光电和惠科电子等国内平板显示行业大型厂商将新增产线约 23 条，新增投资金额超过 6,500 亿元，我们预计精测电子有望持续增长，同时，不断抢占更高的市场份额。

未来精测电子还有望向锂电、光伏检测、半导体检测突破：半导体领域，公司以椭圆偏振技术为核心开发了适用于半导体工业级应用的膜厚测量以及光学关键尺寸测量系统。新能源板块，开发完成针对锂电池行业的电芯化成分容制程、模组检测系统和 BMS 检测系统。

6、华兴源创

国内领先的检测设备与整线检测系统解决方案提供商，主要从事平板显示及集成电路的检测设备研发、生产和销售，公司主要产品分为检测设备、检测治具。公司主要产品应用于 LCD 与 OLED 平板显示、集成电路、汽车电子等行业。目前华兴源创已在科创板上市， 2018 年实现营业收入 10.05 亿元，同比减少 26.63%，其中检测设备 5.75 亿元，检测治具 3.88 亿元，实现归母净利润 2.43 亿元，同比增加 16%。

华兴源创公司主要优势：

① 技术优势

作为专注于研发的科技型企业，目前公司有超过 40%的员工为研发人员，2018 年度经审计研发费用占营业收入的 13.78%，公司在显示技术、触控技术、图像算法、自动化等方面拥有丰富的经验和成熟的技术，可根据客户的不同需求，为客户提供定制化服务，并具备提供整体解决方案的能力，特别在信号和图像算法领域具有多项自主研发的核心技术成果。目前公司自主研发的各类测试设备主要应用于全球高端移动触控产品制造流程中，在 LCD 与柔性 OLED 触控检测上突破了国外长期的垄断，改变了我国主要依赖进口的状况。

②品牌优势

公司深耕行业多年，坚持在技术研发、产品质量、技术服务上为客户提供具有竞争力的产品以及快速优质服务的完整解决方案。公司与国际知名平板厂商三星、夏普、LG、京东方、JDI 等建立了长期稳定的合作关系。

华兴源创公司将持续进军半导体设备领域：2017 年初公司成立半导体事业部以来，对测试机和分选机以及测试机配套周边产品的研发投入了大量研发人员和资金。通过两年的努力，截至目前公司分别完成了 SoC 测试机和平移式分选机的研发，其中测试机已交付到客户现场验证，分选机已实现小批量销售，其他项目如基于超大规模数模混合测试机平台的 LCD/OLED 显示驱动芯片测试板卡和 RF（射频）芯片测试板卡，以及转塔式分选机正在推进研发过程中。同时，目前公司电池管理系统芯片检测设备已经获得国际知名消费电子企业认证，且已与多家客户签订订单，总金额超过 3 亿元，相关检测设备已陆续交付。目前，集成电路领域相关检测业务已成为公司主营业务的重要组成部分，公司自主研发的超大规模 SOC 测试机目前已交付多家标杆客户验证、针对射频芯片测试的测试板卡正在研发试做过程中，电池管理系统芯片检测设备已获较大规模订单并已陆续交付，预计 2019 年集成电路检测领域的收入将大幅增加，为公司贡献新的利润增长点。

7、创源电子

公司以“智慧创源、智能工厂”为愿景，致力于打造全球领先的智能化工厂，为客户提供多元化智能产品和数字化工厂解决方案。公司成立于2006年，具备治具产品线、自动化设备与系统产品线以及工业软件产品线（智能车间、工业视觉、云制造等）。依托苹果客户，近年发展迅猛。