机械行业：机器视觉从“可选”向“必选”迈进-20190625-太平洋证券-34页.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 工业 资本货物 机器视觉：从机器视觉：从“可选“可选”向向“必选”迈进“必选”迈进报告摘要报告摘要 机器视觉的概念及基本功能：机器视觉的概念及基本功能：机器视觉是研究如何使机器“看”的技术，目标是使机器像人那样具备自主适应环境的能力，自动完成人类赋予的任务。机器视觉的四大基本功能为模式识别/计数、视觉定位、尺寸测量和外观检测，实现难度依次递增，主要是工业领域的视觉应用。机器视觉行业市场规模及增速：机器视觉行业市场规模及增速：根据咨询机构数据，2018 年全球机器视觉市场规模超 88 亿美元，国内超 100 亿元；预计 2019 年全球市场规模将近 100 亿美元，国内将近 125 亿元。其中电子和汽车是主要需求下游，占比分别为 47%和 15%。随着技术突破、人力成本提升，我们认为对机器视觉在智能制造中的地位将逐渐从“可选”向“必选”迈进。机器视觉行业竞争格局：国内机器视觉产业链逐步建立：机器视觉行业竞争格局：国内机器视觉产业链逐步建立：机器视觉产业链可以分为底层开发商（光源、镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件等）、视觉专用设备（测量设备和非标检测自动化专机等）和集成和软件服务商（二次开发），其中图像处理软件是最核心壁垒。目前国内机器视觉行业中底层软件、高端镜头领域还基本被外资垄断，低端镜头和工业相机领域逐渐有国产厂商涉及，光源国内竞争比较激烈，系统集成和视觉专用设备发展迅速。借鉴海外，从投资角度看机器视觉：借鉴海外，从投资角度看机器视觉：我们分析了机器视觉全球龙头康耐视，发现对重视研发带来的技术壁垒和产品迭代是公司成功的核心，此外坚持有的放矢（卖产品而非做非标）、充分利用产业链企业的生产销售能力、不断开拓新下游注入增长新动能以及合理的并购也是重要助力。对于国内企业，我们认为具备 1）掌握核心技术（尤其是底层软件算法）；2）尽量做可批量的产品；3）与外资差异化竞争；4）先机器视觉再自动化；5）有资金实力等因素的企业更容易走出来。投资建议：投资建议：我们看好国内机器视觉行业，判断在技术推动以及市场需求催生下国内会出现一家或几家机器视觉行业领军企业。建议重点关注掌握底层算法的测量检测设备公司天准科技天准科技，色选机+口腔医学影像设备公司美亚光电美亚光电，面板、半导体检测设备公司华兴源创、精测电子华兴源创、精测电子，积极关注布局机器视觉非标检测自动化专机的博众精工、赛腾股份、先导智能、大族激光及劲拓股份等。走势比较走势比较相关研究报告：相关研究报告：证券分析师：刘国清证券分析师：刘国清 电话：021-61372597 E-MAIL： 执业资格证书编码：S1190517040001 证券分析师助理：曾博文证券分析师助理：曾博文 E-MAIL：(18%)(9%)(0%)8%17%26%18/6/2518/8/2518/10/2518/12/2519/2/2519/4/25机械 沪深300 机械 行业研究报告行业研究报告 太平洋证券股份有限公司证券研究报告 行业深度报告行业深度报告 P2 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 风险提示：风险提示：国内机器视觉技术进步速度低于预期的风险；下游 3C汽车等需求大幅下滑的风险等。行业深度报告行业深度报告 P3 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 目目录录 1 1 机器视觉的概念及基本功能机器视觉的概念及基本功能.6 1.11.1 认识机器视觉认识机器视觉.6 1.21.2 机器视觉的四大基本功能机器视觉的四大基本功能.6 2 2 机器视觉从“可选”向“必选”迈进机器视觉从“可选”向“必选”迈进.8 2.12.1 机器视觉市场空间快速增长机器视觉市场空间快速增长.8 2.22.2 汽车和电子是当前机器视觉最重要下游汽车和电子是当前机器视觉最重要下游.9 2.32.3 机器视觉在智能制造机器视觉在智能制造中的地位向“必选”迈进中的地位向“必选”迈进.12 3 3 国内机器视觉产业链逐步建立国内机器视觉产业链逐步建立.15 3.13.1 国内机器视觉产业链从下游开始向上延伸国内机器视觉产业链从下游开始向上延伸.15 3.23.2 视觉产业链梳视觉产业链梳理理.16 4 4 从投资的角度看机器视觉从投资的角度看机器视觉.18 4.14.1 康耐视的发展之道康耐视的发展之道.18 4.24.2 国内有望走出大体量的机器视觉企业国内有望走出大体量的机器视觉企业.24 5 5 投资建议投资建议.32 6 6 风险提示风险提示.32 行业深度报告行业深度报告 P4 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 图表目录图表目录 图表图表 1 机器视觉系统组成机器视觉系统组成.6 图表图表 2：机器视觉的四大基本功能：机器视觉的四大基本功能.7 图表图表 3：机器视觉基本功能技术实现的难易度情况：机器视觉基本功能技术实现的难易度情况.7 图表图表 4：全球机器视觉市场空间（亿美元）：全球机器视觉市场空间（亿美元）.8 图表图表 5：中国机器视觉市场空间（亿元）：中国机器视觉市场空间（亿元）.8 图表图表 6：机器视觉的下游应用领域举例：机器视觉的下游应用领域举例.9 图表图表 7：全球机器视觉下游需求结构：全球机器视觉下游需求结构.9 图表图表 8：机器视觉下游应用梳理：机器视觉下游应用梳理.9 图表图表 9：机器视觉在：机器视觉在 SMT 装配线上的典型应用装配线上的典型应用.10 图表图表 10：机器视觉在车身检测领域的应用：机器视觉在车身检测领域的应用.10 图表图表 11：药粒泡罩检测示意图：药粒泡罩检测示意图.11 图表图表 12：缺瓶检测示意图：缺瓶检测示意图.11 图表图表 13：机器视觉在食品行业中的典型应用示意图：机器视觉在食品行业中的典型应用示意图.12 图表图表 14：全球机器视觉发展历程：全球机器视觉发展历程.12 图表图表 15：人眼与机器视觉的对比：人眼与机器视觉的对比.13 图表图表 16：机器视觉的技术发展历史：机器视觉的技术发展历史.13 图表图表 17：康耐视不断打开新的目标市场空间（百万美元）：康耐视不断打开新的目标市场空间（百万美元）.14 图表图表 18：机器视觉产业链：机器视觉产业链.15 图表图表 19：机器视觉系统成本构成：机器视觉系统成本构成.16 图表图表 20：国内外光源参与企业：国内外光源参与企业.16 图表图表 21：国内外镜头参与企业：国内外镜头参与企业.17 图表图表 22：国内外工业相机参与企业：国内外工业相机参与企业.17 图表图表 23：国内外图像处理软件参与企业：国内外图像处理软件参与企业.18 图表图表 24：康耐视的四大产品线：康耐视的四大产品线.19 图表图表 25：康耐视近年营业收入情况（亿美元）：康耐视近年营业收入情况（亿美元）.19 图表图表 26：康耐视近年净利润情况（亿美元）：康耐视近年净利润情况（亿美元）.19 图表图表 27：康耐视上市以来股价表现情况及与纳斯达克综指的比较：康耐视上市以来股价表现情况及与纳斯达克综指的比较.19 图表图表 28：康耐视典型客户：康耐视典型客户举例举例.20 图表图表 29：康耐视：康耐视 2017 年分下游收入结构年分下游收入结构.20 图表图表 30：康耐视盈利能力情况：康耐视盈利能力情况.20 图表图表 31：康耐视近年：康耐视近年 PE-BAND情况情况.21 图表图表 32：公司历年来研发费用情况：公司历年来研发费用情况.21 图表图表 33：康耐视不断打开新下游：康耐视不断打开新下游.22 图表图表 34：对康耐视未来收入结构的预测：对康耐视未来收入结构的预测.23 图表图表 35：康耐视：康耐视 2018 年分地区收入结构年分地区收入结构.23 图表图表 36：公司近年来并购事项梳理：公司近年来并购事项梳理.24 图表图表 37：国内代表性机器视觉相关公司梳理：国内代表性机器视觉相关公司梳理.26 图表图表 38：天准科技近年收入情况（亿元）：天准科技近年收入情况（亿元）.27 图表图表 39：天准科技近年净利润情况（亿元）：天准科技近年净利润情况（亿元）.27 图表图表 40：美亚光电近年收入情况（亿元）：美亚光电近年收入情况（亿元）.28 图表图表 41：美亚光电近年净利润情况（亿元）：美亚光电近年净利润情况（亿元）.28 图表图表 42：精测电子近年收入情况（亿元）：精测电子近年收入情况（亿元）.29 图表图表 43：精测电子近年净利润：精测电子近年净利润情况（亿元）情况（亿元）.29 图表图表 44：华兴源创近年收入情况（亿元）：华兴源创近年收入情况（亿元）.29 图表图表 45：华兴源创近年净利润情况（亿元）：华兴源创近年净利润情况（亿元）.29 图表图表 46：博众精工近年收入情况（亿元）：博众精工近年收入情况（亿元）.31 行业深度报告行业深度报告 P5 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 图表图表 47：博众精工近年净利润情况（亿元）：博众精工近年净利润情况（亿元）.31 行业深度报告行业深度报告 P6 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 1 1 机器视觉机器视觉的概念及基本功能的概念及基本功能 1.1 1.1 认识机器视觉认识机器视觉 机器视觉（Machine Vision）指的是通过光学的装置和非接触的传感器自动的接收和处理真实物体的图像，以获得所需信息或控制机器人运动的装置，通俗的说就是应用在工业领域的视觉应用。图表 1 机器视觉系统组成 资料来源：行业网站，太平洋研究院整理 另一个当下关注度非常高的概念计算机视觉（Computer Vision）主要强调的是让计算机具备对客观三维场景的感知、识别和理解（侧重对质的分析），例如无人驾驶、人脸识别等都可以归类为计算机视觉的范畴。1.21.2 机器视觉的四大基本功能机器视觉的四大基本功能 目前，机器视觉的基础功能主要可以分为四大类：模式识别/计数、视觉定位、尺寸测量和外观检测，当前的应用也基本是基于这四大类功能来展开。模式识别/计数主要指对已知规律的物品进行分辨，比较容易的包含外形、颜色、图案、数字、条码等的识别，也有信息量更大或更抽象的识别如人脸、指纹、虹膜识别等。视觉定位主要指在识别出物体的基础上精确给出物体的坐标和角度信息。定位在机器视觉应用中是非常基础且核心的功能，一个软件的好坏大概率与其定位算法的好坏密切相关。尺寸测量主要指把获取的图像像素信息标定成常用的度量衡单位，然后在图像 行业深度报告行业深度报告 P7 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 中精确的计算出需要知道的几何尺寸。优势在于对高精度、高通量以及复杂形态的测量，例如有些高精度的产品由于人眼测量困难以前只能抽检，有了机器视觉后就可以实现全检了。外观检测主要检测产品的外观缺陷，最常见的包括表面装配缺陷（如漏装、混料、错配等）、表面印刷缺陷（如多印、漏印、重印等）以及表面形状缺陷（如崩边、凸起、凹坑等）。由于产品外观缺陷一般情况下种类繁杂，所以检测在机器视觉中的应用中属于相对较难的一类。图表2：机器视觉的四大基本功能 资料来源：太平洋研究院整理 从技术实现难度上来说，识别、定位、测量、检测的难度是递增的，而基于四大基础功能延伸出的多种细分功能在实现难度上也有差异，目前看3D视觉功能是当前机器视觉应用技术中最先进的方向之一。图表3：机器视觉基本功能技术实现的难易度情况 行业深度报告行业深度报告 P8 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：认识机器视觉，太平洋研究院整理 2 2 机器视觉从“可选”向“必选”迈进机器视觉从“可选”向“必选”迈进 2.1 2.1 机器视觉市场空间快速增长机器视觉市场空间快速增长 随着技术的进步以及应用成本的下降，机器视觉在工业中的渗透率日益提升，整个市场快速发展。根据中商产业研究院的数据，2018年全球机器视觉市场规模超88亿美元，预计2019年这一数字将近100亿美元。从国内来看，2018年中国机器视觉市场规模首次超过100亿元，预计2019年市场规模将近125亿元。图表4：全球机器视觉市场空间（亿美元）图表5：中国机器视觉市场空间（亿元）资料来源：中商产业研究院，太平洋研究院整理 资料来源：中商产业研究院，太平洋研究院整理 根据Grand View Research的预测，到2025年全球机器视觉市场空间将超过180亿美元，年均复合增速7.7%。行业深度报告行业深度报告 P9 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 2.2 2.2 汽车和电子是汽车和电子是当前机器当前机器视觉最重要下游视觉最重要下游 机器视觉广泛应用于电子及半导体、汽车制造、食品包装、制药等领域，其中电子汽车和电子是当前机器视觉最重要的应用领域。图表6：机器视觉的下游应用领域举例 图表7：全球机器视觉下游需求结构 资料来源：康耐视，太平洋研究院整理 资料来源：前瞻产业研究院，太平洋研究院整理 图表8：机器视觉下游应用梳理 资料来源：太平洋研究院整理 2.2.1 2.2.1 下游应用领域下游应用领域电子电子 根据前瞻研究院数据，电子行业贡献了机器视觉近50%左右的需求，主要用于晶圆切割、3C表面检测、触摸屏制造、AOI光学检测、PCB印刷电路、电子封装、丝网印刷、SMT表面贴装、SPI锡膏检测、半导体对位和识别等的高精度制造和质量检测。以iPhone为例，其生产全过程就需70套以上系统。未来在全球智能手机、平板电脑和可穿戴设备等消费电子领域的需求有望爆发。以3C行业为例，我们判断未来行业的机器视觉需求还会持续较快增长，主要需求电子及半导体 47%汽车 15%制药 7%其他 31%行业行业渗透率渗透率用途用途电子设备及半导体一般高精度制造和质量检测：晶圆切割、3C表面检测、触摸屏制造、AOI光学检测、PCB印刷电路、电子封装、丝网印刷、SMT表面贴装、SPI锡膏检测、半导体对位和识别等汽车较高几乎所有系统和部件的制造流程均可受益：车身装配检测、面板印刷质量检测、字符检测、零件尺寸的精密测量、工件表面缺陷检测、自由曲面检测、间隙检测等制药不高主要是质量的检测：药瓶封装缺陷检测、胶囊封装质量检测、药粒却是检测、生产日期打码检测、药片颜色识别、分拣等食品与包装不高高速检测、外观封装检测、食品封装缺漏检测、外观和内部质量检测、分拣与色选等印刷不高印刷质量检测、印刷字符检测、条码识别、色差检测等 行业深度报告行业深度报告 P10 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 来自几个方面：1）视觉技术进步（现在好多玻璃、屏的缺陷检测技术上还不能实现）推动适用领域拓宽；2）随着国内智能手机逐渐中高端化带来手机厂商利润率提升，视觉检测在国产手机产线中的应用有望推广开来。图表9：机器视觉在SMT装配线上的典型应用 资料来源：机器视觉引领创新，合作共赢齐创未来，太平洋研究院整理 2.2.2.2.2 2 下游应用领域下游应用领域汽车汽车 根据前瞻研究院数据，汽车行业贡献了机器视觉15%左右的需求，主要用于车身装配检测、面板印刷质量检测、字符检测、零件尺寸的精密测量、工件表面缺陷检测、自由曲面检测、间隙检测等几乎所有系统和部件的制造流程。目前一条产线大概配备十几个机器视觉系统，未来随着汽车质量把控、汽车智能化、轻量化趋势对检测提出更高要求，对机器视觉技术的需求还会逐步提高。例如，3D视觉系统可以以高精度测量间隙并对准每一辆车，并对装配的所有车门和车身进行全面检测。3D 视觉系统还能帮助底盘制造商使货架中车身板件的上架、下架和检测实现自动化，在自动设备拾取缺陷元件之前检测货架上是否存在缺陷元件，从而减少将缺陷元件焊接到一起。图表10：机器视觉在车身检测领域的应用 行业深度报告行业深度报告 P11 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：新机器视觉，太平洋研究院整理 2.2.2.2.3 3 下游应用领域下游应用领域制药制药 根据前瞻研究院数据，制药行业贡献了机器视觉7%左右的需求，主要应用在药瓶封装缺陷检测、胶囊封装质量检测、药粒却是检测、生产日期打码检测、药片颜色识别及分拣等。目前大多数企业流水线上有1-2套机器视觉系统，而实际需求至少应该在5处，未来随着制药行业自动化升级改造提速，渗透率会持续提升。例如，在药品包装后的检测环节中，可以利用机器视觉快速、准确地检测到对象是否完好无缺，通过设定图像传感器，获取包装后的对象图片信息，通过预先设定的面积参数对每个药粒或者药瓶进行检测对比，这样，破损的药粒或者缺瓶的包装都将被检测出来，正确的正常通过。图表11：药粒泡罩检测示意图 图表12：缺瓶检测示意图 资料来源：机器视觉前沿，太平洋研究院整理 资料来源：机器视觉前沿，太平洋研究院整理 2.2.2.2.4 4 下游应用领域下游应用领域食品食品 食品及包装也是机器视觉应用的重要下游领域，主要用于高速检测、外观封装检 行业深度报告行业深度报告 P12 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 测、食品封装缺漏检测、外观和内部质量检测、分拣与色选等，单条产线用量在不同产品中差异较大。目前机器视觉在大型食品企业（如伊利、蒙牛）中应用较多，而在行业整体的渗透率并不高。例如，欧洲鲜货市场广泛使用食品分拣器，一般采用多台摄像机捕获产品整个表面影像。当产品基本为圆形时，在漏洞内设有机构，让产品在摄像机下进行旋转。形状可以根据最大直径和最小直径、比例关系等进行分选。颜色一般根据已扫描的整个表面情况来决定。鉴定方法如简单百分比、强度值直方图、定义最大面积或最小面积等。图表13：机器视觉在食品行业中的典型应用示意图 资料来源：康耐视，太平洋研究院整理 2.32.3 机器机器视觉视觉在智能制造中的地位向“必选”迈进在智能制造中的地位向“必选”迈进 机器视觉概念在20世纪50年代提出，20世纪80年代开始逐步进入产业化，到2000年后进入快速发展期。经历了近20年的高速增长，我们认为机器视觉仍然是一个有较强成长动力的行业，主要驱动因素来自两个方面，一是对机器代人过程的不断进行、二是技术进步使得更多需求得以释放，前者的底层逻辑主要是人口红利的消失以及人生理能力的局限性，后者的底层逻辑主要是生产过程向更高效、更精确、更优质的进化。且随着时间推移，上述驱动因素的作用力不断增长，使得机器视觉在智能制造中的地位从“可选”逐步向“必选”迈进。图表14：全球机器视觉发展历程 行业深度报告行业深度报告 P13 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：产业网，太平洋研究院整理 2.2.3 3.1 1 对经济性和质效的追求是推动机器视觉对经济性和质效的追求是推动机器视觉代人代人的的基础动力基础动力 从经济性来看，市场上大多数机器视觉系统单价在3-5万元水平（主要取决于系统的复杂程度，简单的1-3万元，高参数或者3D系统可达20-30万元）。在发达国家，一个典型的10000万美元机器视觉系统应用可以替代3个年工资在20000万美元左右的工人，投入回收期非常短，且后续维护费用较低，具备明显的经济性。随着人工成本上涨、人口红利逐步消失，对经济性的追求将推动机器视觉渗透率快速提升。从生产过程中的质量和效率来看，由于人眼天生的物理局限性以及人主观的情绪波动，在高通量、高速率、高精度等的生产环境中，机器视觉优势更加明显，有些需求甚至只有机器视觉才能满足。图表15：人眼与机器视觉的对比 资料来源：产业网，太平洋研究院整理 2.2.3 3.2 2 技术进步不断打开下游需求市场空间技术进步不断打开下游需求市场空间 机器视觉技术从1980s开始逐步产业化，经历了基于PC的视觉系统、模式视觉系统、条码扫描视觉系统、视觉传感器，发展到目前最先进的结合AI以及深度学习的3D视觉系统，技术的持续进入不断释放下游需求，推动机器视觉行业成长。图表16：机器视觉的技术发展历史 项目项目人眼人眼机器视觉机器视觉精度低，64灰度级，不能分辨微小的目标高，256灰度级，可观测微米级的目标速度慢，无法看清快速运动的目标快，快门时间可达到10微秒感光范围窄，400nm-750nm的可见光宽，从紫外光刡红外光，另外有X光等特殊摄像机适应性弱，很多环境对人体有损害强，对环境适应性强，可加防护装置客观性低，数据无法量化高，数据可量化重复性弱，易疲劳强，可持续工作 行业深度报告行业深度报告 P14 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：康耐视，太平洋研究院整理 以全球机器视觉龙头康耐视为例，基于在条形码扫描、3D机器视觉以及AI和深度学习等方面的技术进步，其近年来在物流、生物科学等领域的收入快速增长，2018年康耐视将自己的目标市场空间从29亿美元上调到了35.5亿美元，且未来还有进一步上调的潜力。图表17：康耐视不断打开新的目标市场空间（百万美元）资料来源：康耐视，太平洋研究院整理 展望未来，机器视觉行业主要有几个发展趋势：1）更多更快的图像数据传输、更先进的软件算法带来实现数字化、实时化和智能化的性能提升；2）硬件性能的提升（更高分辨率、更快扫描率等）和产品软件价格的下降推动机器视觉渗透率提升；3）产品向着小型化、集成化发展。行业深度报告行业深度报告 P15 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 3 3 国内机器视觉产业链国内机器视觉产业链逐步建立逐步建立 3.1 3.1 国内机器视觉国内机器视觉产业链从下游开始产业链从下游开始向上延伸向上延伸 简单的，我们可以把机器视觉产业链可以分为底层开发商（核心零部件和软件提供商）、集成和软件服务商（二次开发），核心零部件及软件又可以再细分为光源、镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件等。在目前的整个机器视觉系统成本构成中，零部件及软件开发占据了80%的比例，是产业链中绝对的核心环节和价值获取者。从技术壁垒来看，1）软件是主要壁垒，底层算法库是核心。目前是外资企业垄断，做得好例如康耐视以及MVTec，主要是靠国外几十年的自动化进程培养起来的；国内自动化进程时间不长，软件算法还多处于研发阶段，应用做得好的不多，2）应用层面的技术也非常关键，主要是要掌握不同应用环境的Know-How，做出适应性的产品。目前来看，国内机器视觉行业的市场参与者主要有四种类型：国际综合自动化公司（如欧姆龙）、国际专业机器视觉公司（如康耐视）、国内专业机器视觉公司（如天准科技、华洲测控）以及国内自动化设备公司（如精测电子、华兴源创）。其中，在底层开发商层面还是国际企业占主导地位，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核心环节进行尝试。图表18：机器视觉产业链 行业深度报告行业深度报告 P16 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：太平洋研究院整理 图表19：机器视觉系统成本构成 资料来源：行业网站，太平洋研究院整理 3.23.2 视觉产业链梳理视觉产业链梳理 3.2.1 光源光源 光源是国产化最充分环节。光源的好坏在于对比度、亮度和对位置变化的敏感程度，机器视觉行业主要采用 LED 光源产品。目前没有通用的机器视觉照明设备，针对每个特定的应用实例有个性化的方案，以达到最佳效果。目前光源行业国产化程度高，竞争比较激烈。图表20：国内外光源参与企业 资料来源：太平洋研究院整理 零部件 45%软件开发 35%组装集成 15%维护 5%厂商厂商地点地点简介简介CCS日本成立于1993年，JASDAQ 挂牌企业，拥有核心专利800多件，在全球光源市场占有率第一，在上海和深圳设有代表处。Ai美国全球首家LED光源厂商，从90年代开始就在机器视觉工业中开发可靠高效的LED光源，主要合作伙伴包括Cognex、Keyence、NI、Omron等国际工业视觉巨头奥普特广东是国内视觉行业起步最早发展最快的机器视觉光源品牌，2009年开始开拓海外光源市场，在工业相机、工业镜头和集成领域也有布局沃德普广东2003年成立，从事显微镜和视觉光源的生产，与Omron、Cognex等企业有合作关系纬朗光电上海专注于LED视觉光源集研发、制造生产、销售于一体的视觉企业，具有非标定制能力，同时代理了多款国内外的CCD相机，工业镜头等，可以为客户提供采像方面的完整解决方案国外国内 行业深度报告行业深度报告 P17 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 3.2.2 镜头镜头 低端镜头国内企业具备一定竞争力，高端镜头基本依赖进口。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、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。图表21：国内外镜头参与企业 资料来源：太平洋研究院整理 3.2.3 工业相机工业相机 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。工业相机是工业视觉系统的核心部件，其本质功能完成是将光信号转变成电信号的过程，要求更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。图表22：国内外工业相机参与企业 资料来源：太平洋研究院整理 3.2.4 图像采集卡图像采集卡 厂商厂商地点地点简介简介Navitar美国1972年成立于美国纽约，是领先的优质光学系统制造商和供应商施耐德德国是一家有着近百年历史的德国老牌光学厂商,也一直是高品质工业用镜头和光学配件的国际市场领军者之一卡尔蔡司德国在1890年生产相机镜头之前便在1846年生产制造显微镜头，是全球视光学和光电子工业领域知名的跨国公司Moritex日本成立于1973年，其工业视觉产品线包括远心定倍镜头和工业光源。其镜头产品在大陆、台湾和香港有较大的影响力KOWA日本成立于1894年，所生产的FA镜头和CCTV镜头产品被广泛地应用于世界各地的项目，拥有极佳的口碑东正光学深圳产品涉及消费类镜头和工业类镜头，其工业视觉镜头已经使用在液晶屏检测、电路板检测等诸多领域，客户遍布全球慕藤光江苏为工业，军工科研，医疗仪器和机械设备提供光学产品，擅长高精度镜片的生产，市场已覆盖美、意、德、日等国家普密斯广东是一家在光学设计、结构设计、电子设计、图像处理、软件算法、PLC控制等领域有逾十年积淀的国家高新技术企业国外国内厂商厂商地点地点简介简介Baumer瑞士具有50年历史的工业自动化传感器产品的生产者，工业视觉传感器是其主要产品之一Basler德国全球领先的高品质相机和相机配件制造商，在机器视觉技术领域拥有30年的行业经验，服务工厂自动化、医疗、交通等行业DALSA加拿大美国特利丹科技子公司，技术先进，拥有高端CCD和CMOS产品设计和生产能力，在国内主要通过代理商销售大恒图像北京成立于1991年，是中科院下属企业，有自己的工业相机系列，同时代理德国AVT,加拿大DALSA,丹麦JAI公司的相机华睿科技浙江安防龙头大华股份控股子公司，专门从事工业视觉相机的研发生产，创新能力和产品质量在业内已有不错的口碑国外国内 行业深度报告行业深度报告 P18 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 图像采集卡国内发展较为完善和成熟，也称为视频抓取卡，这个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 图像处理软件基本被国外企业垄断，国内企业在二次开发中有所布局。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，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作，自动完成对图像采集、显示、存储和处理。当前比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，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。图表23：国内外图像处理软件参与企业 资料来源：太平洋研究院整理 3.2.6 系统集成系统集成 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 4 从投资从投资的的角度看机器视觉角度看机器视觉 4.14.1 康耐视的发展之道康耐视的发展之道 4.1.14.1.1 康耐视的经营状况概述康耐视的经营状况概述 康耐视成立于 1981 年，是为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厂商，总部位于美国。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、图像处理软件以软件软件厂商厂商简介简介Vision ProCognex包括几何对象定位和检测、识别、测量和对准，以及针对半导体和电子产品应用的专用功能，可实现深度学习功能HALCONMVTec提供电路板、晶片和模具检测、医学图像分析、汽车和机器人、监控和遥感等应用领域全方位解决方案Ck Vision Builder V3.0创科视觉实现预处理、定位、几何检测、标定校准、检测识别、外观缺陷检测、3D测量Visionbank SVS维视图像/欣维视觉几何物品的定位、检测、识别、测量SciVisionOPT定位、识别、测量、检测、通信、控制国外国内 行业深度报告行业深度报告 P19 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 及条码读取器。图表24：康耐视的四大产品线 资料来源：康耐视，太平洋研究院整理 2018 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。图表25：康耐视近年营业收入情况（亿美元）图表26：康耐视近年净利润情况（亿美元）资料来源：Wind，太平洋研究院整理 资料来源：Wind，太平洋研究院整理 图表27：康耐视上市以来股价表现情况及与纳斯达克综指的比较 行业深度报告行业深度报告 P20 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：汤森路透，太平洋研究院整理 从收入结构来看，2017 年康耐视收入中消费电子占比为 35%，汽车占比 25%，物流占比 10%；其中消费电子中的苹果贡献了公司 20%的收入。2018 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。从下游客户来看，公司基本覆盖了目前下游的所有高端客户。图表28：康耐视典型客户举例 资料来源:Berenberg，太平洋研究院整理 从市占率来看，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为 25%、在 ID 及工业识别领域市占率为 15-20%、在物流及生物科技领域市占率为 15-20%、在 3D 机器视觉领域市占率为 10%。从盈利能力来看，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），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。图表29：康耐视2017年分下游收入结构 图表30：康耐视盈利能力情况 行业深度报告行业深度报告 P21 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：汤森路透，太平洋研究院整理 资料来源：汤森路透，太平洋研究院整理 图表31：康耐视近年PE-Band情况 资料来源：Wind，太平洋研究院整理 4.1.2 推动公司做大做强的几点因素推动公司做大做强的几点因素 我们认为，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 根据公司定期报告的口径，公司长期坚持技术立身的战略，并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%。图表32：公司历年来研发费用情况 消费电子 35%汽车 25%物流 10%3D/其他 30%-20%4%28%52%76%100%毛利率 税前利润率 行业深度报告行业深度报告 P22 机器视觉：从“可选”向“必选”迈进机器视觉：从“可选”向“必选”迈进 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：汤森路透，太平洋研究院整理 基于此，公司形成了几个很深的护城河：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）完善的产品线；3）对行业技术的引领（例如近年公司通过在 AI 和深度学习方面的不断研发，推出了行业领先的 3D 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，但公司产品的大部分零部件的购买、组装以及初测都是交由第三方代工厂完成，公司只负责对整个供应链体系进行管理。在产品完成初测后，会被拉回到公司位于马塞诸塞州的工厂（供应美国国内）或位于爱尔兰的工厂（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，且一开始多在大批量（重点做大客户）、高标准化（比如汽车行业）进行重点布局，尽量避免做一些小的非标集成或应用。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、生物科学等领域延伸，不断打开成长天花板（例如近几年，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提升）。图表33：康耐视不断打开新下游 10%14%18%22%26%30%024487296120研