3D視覺(jué)是當(dāng)下中國(guó)機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域發(fā)展最火爆的細(xì)分領(lǐng)域之一，中國(guó)市場(chǎng)巨大的需求潛力，正促使越來(lái)越多的企業(yè)進(jìn)軍3D視覺(jué)領(lǐng)域，加上嗅覺(jué)敏銳的資本力量大量涌入，使得中國(guó)3D視覺(jué)市場(chǎng)迎來(lái)了空前的蓬勃發(fā)展。

據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó) 3D 視覺(jué)市場(chǎng)增速超過(guò) 100%，預(yù)計(jì)到2023年中國(guó)3D視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到35億元左右，到2025年將超過(guò)100億元。

中國(guó)廠商已經(jīng)開(kāi)始在3D視覺(jué)領(lǐng)域嶄露頭角。

昂視智能(深圳)有限公司（以下簡(jiǎn)稱：昂視）是最早自主開(kāi)發(fā)3D視覺(jué)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)企業(yè)之一。昂視董事長(zhǎng)那慶林先生在接受《視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》雜志采訪時(shí)表示：“昂視涉足3D視覺(jué)領(lǐng)域已有多年，從最開(kāi)始的軟件開(kāi)發(fā)，到自主研發(fā)、生產(chǎn)硬件，再到今年9月份發(fā)布更高端的3D激光輪廓儀新品，昂視的3D視覺(jué)產(chǎn)品已經(jīng)逐漸贏得了客戶的認(rèn)可，并且銷(xiāo)量開(kāi)始大增，預(yù)計(jì)明年至少會(huì)有50 %的大幅增長(zhǎng)。”

3D視覺(jué)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)

對(duì)比2D視覺(jué)，3D視覺(jué)能夠檢測(cè)高度或深度信息，并且在圖像處理性能、軟件算法和硬件配置上都有巨大提升；3D視覺(jué)可以更好地進(jìn)行多傳感器融合，可以將目標(biāo)對(duì)象轉(zhuǎn)化為具有精確坐標(biāo)的三維點(diǎn)云圖，有助于拓寬2D視覺(jué)無(wú)法觸及的領(lǐng)域，由此也在推動(dòng)傳統(tǒng)的2D機(jī)器視覺(jué)正快速向3D機(jī)器視覺(jué)升級(jí)。

“隨著越來(lái)越多的國(guó)產(chǎn)3D視覺(jué)廠商的快速成長(zhǎng)，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)的進(jìn)步，必將帶來(lái)3D產(chǎn)品價(jià)格的下降。”那慶林說(shuō)道，“當(dāng)3D視覺(jué)產(chǎn)品的價(jià)格降低到2D視覺(jué)產(chǎn)品的1.5倍，甚至是跟2D視覺(jué)產(chǎn)品價(jià)格相當(dāng)時(shí)，客戶在選擇上自然會(huì)青睞于3D產(chǎn)品。2D產(chǎn)品的升級(jí)替代，是3D視覺(jué)產(chǎn)品未來(lái)增長(zhǎng)的一大空間。”

3D視覺(jué)產(chǎn)品的另一個(gè)增長(zhǎng)機(jī)會(huì)，也是當(dāng)前應(yīng)用最多的3C電子、鋰電、汽車(chē)等高端制造領(lǐng)域。這些行業(yè)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量有著極為嚴(yán)苛的要求，任何微小的瑕疵都有可能帶來(lái)巨大損失。3D成像獲得的精確的3D點(diǎn)云圖，為這些精密制造提供了保駕護(hù)航的有效方式。

鋰電制造是3D視覺(jué)的一個(gè)新的高增長(zhǎng)市場(chǎng)。隨著“碳達(dá)峰”、“碳中和”目標(biāo)的提出，新能源汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了鋰電市場(chǎng)的爆炸式激增。中國(guó)是鋰電池生產(chǎn)大國(guó)，《全球動(dòng)力電池裝機(jī)量月度數(shù)據(jù)庫(kù)》統(tǒng)計(jì)顯示，2022年2月全球動(dòng)力電池裝機(jī)量約25.77GWh，同比增長(zhǎng)126%。我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量占到全球的51%。另?yè)?jù)來(lái)自智研咨詢的數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)中國(guó)鋰電池行業(yè)投資逐年升溫，2021年中國(guó)鋰電池行業(yè)投資額劇增至9276億元，同比增加了3倍以上！

在鋰電池生產(chǎn)中，3D視覺(jué)產(chǎn)品的應(yīng)用覆蓋原材料和前段工藝、電池電芯組裝、電池模組組裝、電池包組裝等多個(gè)工藝環(huán)節(jié)，是鋰電生產(chǎn)中必不可少的關(guān)鍵工具。鋰電市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)將為3D視覺(jué)產(chǎn)品帶來(lái)巨大增長(zhǎng)空間。

另外，3D視覺(jué)產(chǎn)品也在不斷拓展到新的應(yīng)用市場(chǎng)，比如用于木材加工、瓷磚制造等行業(yè)的高精度測(cè)量與檢測(cè)。隨著3D視覺(jué)產(chǎn)品的成本逐漸下降，未來(lái)很多既需要2D信息又需要高度或深度信息的應(yīng)用，都是3D視覺(jué)產(chǎn)品的應(yīng)用市場(chǎng)。

國(guó)外品牌占70%，國(guó)產(chǎn)品牌出路在哪兒？

昂視主要提供3D激光輪廓儀產(chǎn)品。據(jù)那慶林介紹，3D激光輪廓儀產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)大約有十多年的歷史，目前主要還是用在對(duì)3D空間尺寸檢測(cè)要求較高的場(chǎng)合。雖然這幾年已經(jīng)開(kāi)始有不少國(guó)產(chǎn)3D激光輪廓儀品牌面世，但目前整個(gè)市場(chǎng)份額的70%以上仍被國(guó)外品牌占據(jù)。當(dāng)然從另一方面看，這也意味著巨大的國(guó)產(chǎn)替代空間。

市場(chǎng)占比差別的懸殊，國(guó)產(chǎn)品牌到底落后在哪兒呢？談到這個(gè)問(wèn)題時(shí)，那慶林表示，“說(shuō)實(shí)話，目前在產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性方面，我們已經(jīng)看不到國(guó)內(nèi)品牌和海外品牌之間有什么本質(zhì)上的不同。其實(shí)最核心的問(wèn)題是國(guó)產(chǎn)品牌需要贏得客戶的認(rèn)可。”

國(guó)外品牌的一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)早，已經(jīng)有了良好的客戶基礎(chǔ)；而國(guó)內(nèi)品牌的推廣并獲得用戶的接受和認(rèn)可，需要一定的市場(chǎng)培育時(shí)間。

“3D激光輪廓儀面對(duì)的都是對(duì)質(zhì)量要求非常高的客戶，所以需要通過(guò)很多實(shí)踐的檢驗(yàn)，讓客戶對(duì)你的產(chǎn)品有信心，這是一個(gè)需要時(shí)間的推廣過(guò)程。”那慶林說(shuō)，“對(duì)于國(guó)產(chǎn)品牌最好的選擇就是把握當(dāng)下3D視覺(jué)市場(chǎng)的發(fā)展契機(jī)，鞏固自身核心技術(shù)，潛心做出好產(chǎn)品，以在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)取到更多國(guó)產(chǎn)替代機(jī)會(huì)。”

昂視從去年就已經(jīng)開(kāi)始銷(xiāo)售LP系列3D激光輪廓儀產(chǎn)品，憑借著極高的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)上贏得了熱烈的反響。今年9月份，昂視又推出了全新的LP-8000系列3D激光輪廓儀。最近，昂視的3D激光輪廓儀產(chǎn)品的月銷(xiāo)量實(shí)現(xiàn)了翻倍增長(zhǎng)。隨著國(guó)產(chǎn)品牌的逐漸成長(zhǎng)、壯大，以及在成本方面逐漸擁有壓倒性優(yōu)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)品牌的市場(chǎng)接受度會(huì)越來(lái)越高。

做好一款3D激光輪廓儀的關(guān)鍵

3D激光輪廓儀是集光學(xué)、機(jī)構(gòu)、電子、軟件、算法等各項(xiàng)尖端技術(shù)于一體、技術(shù)難度較高且比較復(fù)雜的工業(yè)檢測(cè)類(lèi)產(chǎn)品。

在硬件方面，3D激光輪廓儀主要由高性能激光器、低畸變光學(xué)成像組件、高速成像芯片、高性能FPGA & CPU芯片等核心器件組成。從硬件層面來(lái)講，除去個(gè)別定制情況，事實(shí)上各家產(chǎn)品之間基本差別不大，最能顯示差異化的部分還是軟件。

要做出真正滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，最不容忽視的一點(diǎn)就是深入了解客戶需求。從了解客戶需求這個(gè)層面來(lái)講，國(guó)內(nèi)品牌比國(guó)外品牌更有優(yōu)勢(shì)，畢竟針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)，我們有相同的文化。

“我們會(huì)與國(guó)內(nèi)客戶保持緊密溝通，也會(huì)認(rèn)真地考慮客戶的真實(shí)需求，并且會(huì)把這些需求融入到我們的產(chǎn)品規(guī)劃中，甚至?xí)榭蛻舳ㄖ飘a(chǎn)品。”那慶林表示，“這也是我們國(guó)產(chǎn)品牌的優(yōu)勢(shì)。”

了解的客戶需求，并且能將這些需求在產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)才是硬核能力。昂視最核心的法寶是軟件開(kāi)發(fā)能力。據(jù)那慶林介紹，昂視在美國(guó)設(shè)有研發(fā)中心，并且擁有行業(yè)頂級(jí)的開(kāi)發(fā)專家；這些專家在軟件算法開(kāi)發(fā)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且參與過(guò)業(yè)內(nèi)頭部企業(yè)3D激光輪廓儀產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)；因此在軟件算法開(kāi)發(fā)方面，昂視可以說(shuō)已經(jīng)與業(yè)內(nèi)頂尖企業(yè)并肩。

“事實(shí)上，昂視從2015年就開(kāi)始研究基礎(chǔ)圖像算法，目前我們是國(guó)內(nèi)少數(shù)擁有1000多個(gè)圖像處理算子的公司，在立項(xiàng)開(kāi)發(fā)3D激光輪廓儀產(chǎn)品之前，我們就已攻克了產(chǎn)品中最核心的3D圖像高精度標(biāo)定技術(shù)，而這是3D輪廓儀功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，這也是令昂視非常驕傲的一項(xiàng)技術(shù)。”那慶林說(shuō)，“另外，基于處理速度的需求，我們也將FPGA和DSP的處理性能發(fā)揮到極致，從而在圖像采集、數(shù)據(jù)批處理等方面的性能已經(jīng)趕超某些國(guó)外品牌。”

全新LP-8000系列3D激光輪廓儀

在9月22日舉行的新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，昂視一口氣推出了6款LP-8000系列超高精度3D激光輪廓儀。LP-8000系列在硬件上采用了高性能激光器、定制化大口徑受光鏡頭、E-ICMOS超高速圖像傳感器以及多核定制處理器等核心器件，在性能上實(shí)現(xiàn)了新突破。

LP-8000系列z軸精度最高可達(dá)0.3μm，x軸測(cè)量寬度8mm~500mm，x軸精度1μm~20μm。支持高動(dòng)態(tài)采集，最高可實(shí)現(xiàn)每秒52000條輪廓的觸發(fā)采集與傳輸。內(nèi)置多種檢測(cè)工具，用戶可以輕松完成產(chǎn)品檢測(cè)功能的設(shè)定，甚至還可以實(shí)現(xiàn)36臺(tái)以上產(chǎn)品級(jí)聯(lián)工作，大幅提升檢測(cè)效率。

LP-8000系列可廣泛應(yīng)用于3C、新能源、半導(dǎo)體、汽車(chē)及零配件、物流、食品等領(lǐng)域，能夠輕松檢測(cè)高透物體，是PCB板平整度檢測(cè)、透明膠路檢測(cè)、鋰電池焊縫檢測(cè)的利器。

特別值得一提的是LP-8000系列在鋰電池的六面檢測(cè)應(yīng)用中，為國(guó)產(chǎn)品牌實(shí)現(xiàn)了新突破。鋰電池的六面檢測(cè)，需要檢測(cè)兩個(gè)大面、兩個(gè)側(cè)面、四條棱邊、極柱、蓋帽、焊縫及防爆閥區(qū)域的缺陷，這些缺陷類(lèi)型包括劃痕、凹陷、凸起、缺料、平面度、有無(wú)防爆閥保護(hù)膜以及臟污等。這項(xiàng)檢測(cè)主要有兩大難點(diǎn)：一是要求掃描速度快，檢測(cè)效率高；二是能對(duì)高反光表面或臟污表面穩(wěn)定成像，以凸顯各類(lèi)缺陷圖像。一直以來(lái)，鋰電池的六面檢測(cè)僅有國(guó)外品牌可以實(shí)現(xiàn)，LP-8000系列的推出填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)品牌的空白，其掃描頻率可達(dá)52kHz，能實(shí)現(xiàn)高速采圖、高速檢測(cè)；另外，其獨(dú)有的大口徑光學(xué)設(shè)計(jì)及自動(dòng)HDR功能，無(wú)論顏色或材質(zhì)如何變化，均可確保穩(wěn)定成像。

3D檢測(cè)應(yīng)用中，難度較高的是缺陷檢測(cè)或高速檢測(cè)場(chǎng)景，主要痛點(diǎn)在于處理精度與速度。激光輪廓儀的核心指標(biāo)是z軸精度，但缺陷檢測(cè)對(duì)z軸以及平面x y軸精度、分辨率的要求都比較高。“分辨率高，意味著3D點(diǎn)云密度高、數(shù)據(jù)量巨大，所以對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量及處理速度要求都極高。除了利用3D輪廓儀本身的FPGA及DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)處理之外，我們也在嘗試將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到外部工控機(jī)GPU、CPU內(nèi)處理以提高效率，這種思路也是業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的。”那慶林說(shuō)道。

致力于做3D視覺(jué)領(lǐng)域的頭部企業(yè)

對(duì)于3D視覺(jué)這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)而言，目前的發(fā)展情況用火爆來(lái)形容，似乎并不為過(guò)。接連不斷的資本投入，新入局的企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。

對(duì)于3D視覺(jué)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r，那慶林也給出了自己的觀點(diǎn)。“從行業(yè)發(fā)展的角度來(lái)看，我們確實(shí)非常看好這個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)本身會(huì)長(zhǎng)期存在，而且也有非常堅(jiān)實(shí)的市場(chǎng)需求。工業(yè)4.0、機(jī)器換人，這是大勢(shì)所趨。”那慶林說(shuō)，“但是我們也對(duì)這個(gè)行業(yè)抱著謹(jǐn)慎的態(tài)度，行業(yè)過(guò)度火爆的時(shí)候也容易出現(xiàn)泡沫。最重要的還是要踏踏實(shí)實(shí)把核心技術(shù)做好，把產(chǎn)品做好，靠產(chǎn)品的品質(zhì)給客戶提供價(jià)值，贏得客戶信任。無(wú)論產(chǎn)業(yè)光景如何，只要堅(jiān)持下去，這個(gè)行業(yè)一定會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似于國(guó)外那些巨頭的中國(guó)企業(yè)，這也是昂視的發(fā)展目標(biāo)。”

說(shuō)到底，企業(yè)立足的根本其實(shí)很簡(jiǎn)單：要能為客戶帶來(lái)價(jià)值，讓客戶信任你的產(chǎn)品質(zhì)量，為客戶帶來(lái)更多效益。

昂視特別注重核心技術(shù)的投入，致力于通過(guò)軟件為客戶提供更多價(jià)值。“我們9月新推出的PiqsX軟件，其實(shí)就是一個(gè)非標(biāo)軟件定制平臺(tái)，它已經(jīng)為客戶搭建好了框架，客戶只需要根據(jù)自己的實(shí)際需求做一小部分工作即可，大大簡(jiǎn)化工作量，提升效率。”那慶林說(shuō)，“之前在國(guó)內(nèi)能滿足這類(lèi)需求的只有康耐視的VisionPro，現(xiàn)在PiqsX已經(jīng)可以媲美VisionPro，這就是我們?yōu)榭蛻籼峁┑膬r(jià)值。”

另外，在3D產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)上，昂視從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)初期就會(huì)充分考慮客戶需求，始終與市場(chǎng)同步發(fā)展。除了3D輪廓儀外，昂視還在開(kāi)發(fā)面陣3D相機(jī)、高精度位移傳感器等產(chǎn)品，通過(guò)逐漸擴(kuò)大產(chǎn)品矩陣，最大程度地滿足客戶在空間位置、高度檢測(cè)應(yīng)用上的各種需求。昂視還自主研發(fā)了3DCloud檢測(cè)軟件，為客戶提供整套3D視覺(jué)解決方案。

“對(duì)于我們而言，現(xiàn)在就是最好的時(shí)機(jī)，把握住機(jī)遇，進(jìn)一步鞏固核心技術(shù)，以便在接下來(lái)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟、獲取市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，從而爭(zhēng)取更多國(guó)產(chǎn)替代的機(jī)會(huì)，塑造昂視品牌。”那慶林總結(jié)道。