机器视觉技术,正以前所未有的深度和广度融入全球制造业的核心流程,驱动着效率与精度的革命性提升。在经历了基础感知能力的普及阶段后,这一领域的技术演进与应用探索,呈现出更加多元和复杂的图景。

上篇探讨了全球知名企业对机器视觉发展趋势的前沿洞察后,那么本篇将把视角转向本土企业——华汉伟业、新算技术、启源视觉。他们在国产算法平台、AI+边缘智能、行业定制化解决方案的提供上正在构建自己的核心优势,在技术创新与行业需求深耕方面展现出独特价值。

接下来,让我们一起听听他们是如何全方位剖析机器视觉技术的当前成熟度、关键进展、应用挑战以及未来发展趋势,并为大家呈现出一幅关于机器视觉技术发展的全景画卷。



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现状:技术的渗透与成熟度分化

从行业发展的宏观视角来看,当前机器视觉技术呈现出一种差异化的成熟度态势,即在不同应用场景与技术维度上呈现出不同程度的成熟水平。在一些标准化程度高、环境相对稳定的工业生产场景中,机器视觉技术已经实现了深度渗透与高度成熟应用。而在更为复杂的非标场景以及需要泛化能力的领域时,机器视觉技术的成熟度则明显有所欠缺。

杭州启源视觉科技有限公司CEO邢健飞从高中低三个层面总结了当下机器视觉在不同领域的成熟度,他表示:“机器视觉在工业场景中的应用(如工业质检和自动化、电子元件缺陷检测等)已经实现深度渗透,属于高度成熟;在泛化能力与复杂环境适应性层面,处于中等成熟度;而在通用视觉与认知智能则属于低成熟度

华汉伟业研发总监杨洋深以为然,他同样表示机器视觉技术目前已步入成熟应用阶段,在图像处理、深度学习、三维感知等领域取得突破,并在工业领域实现了非接触式检测与自动化集成,替代了大量人工质检岗位。然而,其在复杂环境下的抗干扰能力以及极端工况适应性仍有待优化,高端系统成本问题也制约了在部分行业的普及。

新算技术创始人则强调,机器视觉技术的基础应用已比较成熟,尤其在汽车 / 新能源行业等自动化程度高的领域渗透率较高,但在食品 / 纺织等传统行业,由于需求复杂多变、视觉检测难度高,其渗透率依然较低

可以看出,机器视觉技术的成熟度呈现出明显的场景分化特征,这种分化不仅反映了技术在不同领域的适应性差异,也揭示了技术发展的阶段性和行业应用的不平衡性。这也提醒我们在推动机器视觉技术发展时,不能仅仅关注技术的先进性和性能指标,更要考虑技术与实际应用场景的匹配度和适应性。未来,如何提升机器视觉技术在复杂环境中的稳定性和泛化能力,降低技术应用门槛和成本,使得更多行业能够受益于这一先进技术,将是行业重点关注和解决的问题。


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突破:重塑机器视觉底层逻辑的变革力量

在技术演进的浪潮中,机器视觉领域不断涌现出具有代表性的关键技术突破,为行业的进一步发展注入了强大动力。这些技术突破不仅提升了机器视觉系统的性能和精度,还为其在更广泛领域的应用提供了可能。

视觉 Transformer 革命正在改变游戏规则,它通过全局建模逐步替代传统CNN,在各个图像识别领域取得新的突破进展。”邢健飞还指出,三维视觉技术的稳定精度也在逐步提升,并已广泛应用于计量级领域,正逐步取代传统的接触式测量,同时对于虚拟现实技术的发展也有积极的促进作用。

杨洋同样提到三维视觉技术的创新,实现在半导体领域的批量商用。此外,还包括深度学习模型的演进与优化、图像生成与合成技术的突破、边缘计算与端到端系统优化、多传感器与多模态融合技术的突破都进一步推动机器视觉技术的革新

这些突破不仅提升了视觉系统的性能和适应性,更为多模态和AI大模型的应用奠定了坚实基础。多模态和AI大模型的出现,标志着视觉识别正经历一场深刻的变革,推动着视觉技术从“识别”跃升到“推理”。然而,在实际应用中仍有诸多挑战亟待解决。

邢健飞认为实际挑战中最棘手的不是技术而是工程问题。比如医疗场景,虽然多模态模型能实现病理报告与影像的联合分析,但医疗系统的数据孤岛导致训练样本不足。具体而言,落地面临数据层面的困境、模型层面的瓶颈、算力成本激增三大挑战

“在实际应用中仍面临数据标注成本、实时性与计算资源限制、环境鲁棒性与泛化能力问题诸多挑战,以及伦理、隐私风险和跨领域适配成本压力。”杨洋进一步补充道。

可以看出,多模态与AI大模型正在重塑机器视觉的未来,它们赋予了机器更敏锐的感知和更强大的推理能力。那么,如何探索优化数据共享机制、提升模型效率、降低算力成本、强化隐私保护的路径,在这些挑战中找到平衡,或许才让技术的进步充满意义。


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应对:软硬件协同背后的一整套系统思维

在机器视觉领域,AI大模型的崛起正掀起一场算力与场景适配的革命。传统硬件厂商正面临着前所未有的挑战。随着模型复杂度的飙升,算力需求的激增,而应用场景的碎片化又迫使硬件必须具备极高的灵活性。为有效应对这一趋势,硬件厂商们正积极探索软硬件协同的创新路径,以实现技术突破与市场竞争力的提升。

软硬协同的背后,实际上是一套完整的系统思维。邢健飞提出:“需构建‘芯片-编译-场景’三级协同体系,从底层架构创新到顶层场景适配全面升级。硬件层:重构计算架构应对算力激增;软件层:打通编译优化全链路;场景层:硬件可重构应对碎片化。”

杨洋从技术升级的角度给出具体的应对措施,硬件厂商需开发专用芯片(如GPU、TPU、NPU)和硬件加速器,提升并行计算能力;优化工业镜头、相机与视觉光源的组合;配合软件算法优化。通过模型剪枝、量化、蒸馏等技术,减少模型参数量与计算复杂度,使大模型适配边缘设备,在保持精度的同时降低算力消耗,满足工业场景实时性需求。在面对场景碎片化挑战时,硬件需支持动态资源调度。通过AI任务优先级划分与实时负载监测,系统可动态分配CPU、GPU、内存资源,优化多任务处理效率。

AI大潮下,硬件厂商正经历一场深刻的角色重塑。过去硬件性能至上的理念正在被 AI 时代的多模态融合与场景适配需求所冲击。随着技术的不断演进,厂商必须具备持续创新的能力,那些能够率先实现芯片、软件和场景深度融合的厂商,将在未来的智能化竞争中占据先机。


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平衡:ROI迷局,技术价值的动态博弈

在企业实际应用机器视觉技术的过程中,投入回报比(ROI)成为衡量技术应用价值与经济效益的关键指标,不同应用场景下的 ROI 表现出较大差异。

新算技术创始人提到:“定位 / 测量这类标准化场景的ROI远高于缺陷检测这类非标的场景。公司针对标准化的场景如读码 /OCR/ 定位等开发专用的视觉传感器,其SKU少成本低,能够给客户降低使用成本。同时,非标场景通过复用标准化视觉传感器的硬件平台来做到降本增效。”

邢健飞坦言:“企业选择适合自己的机器视觉方案应该更关注实际经济效益而非单纯技术指标,ROI不是单纯追求数字高低,也要考虑企业实际承受能力。”他对工业检测、医疗影像诊断和自动驾驶感知三个行业场景的ROI进行对比,最终得出工业检测带来的投入产出周期和投入产出比更高的结论。并认为在实现投入产出的平衡要结合行业动态发展、上下游需求以及自我承受能力综合判断。

杨洋持相似观点,他同样认为,机器视觉技术的投入回报比核心影响因素包括行业特性、技术成熟度、成本结构及政策环境。制造业、医疗行业以及新兴领域均呈现不同的回报周期。

尽管现阶段某些领域的投资回报可能不够理想,但从长远角度来看,随着技术的不断成熟和应用场景的拓展,这些领域的潜在价值将逐渐显现。因此,企业还需在短期确定性收益与长期战略价值间寻找动态平衡。


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展望:技术的智能升维与产业逻辑的深度重构

未来5~10年,机器视觉技术将步入一个全方位变革的新阶段,其影响将渗透到技术架构、行业应用以及市场格局的每一个角落。从 “感知工具” 向 “认知引擎” 的范式升级,不仅是技术的进化,更是产业逻辑的重塑。

多模态感知融合、计算架构革命和行业变革这三大主线,勾勒出机器视觉技术发展的清晰脉络。如邢健飞所言:“在多模态感知融合方面,如食品检测的可见光 + 近红外同步识别霉变,精度已达到99.5%;工业探伤的X光结合激光位移联合检测内部裂纹等;在计算架构革命方面,光子计算、量子图像处理等新技术将规模化应用;在行业变革方面,工业领域中三维视觉技术引领的工业精密测量工具将取代传统接触式测量方式;工人佩戴AR眼镜,结合三维重建技术与手势交互,引导装配和维修。”

杨洋同样认为,技术层面将出现算法与AI的深度融合,3D视觉的普及,边缘计算的强化,多光谱成像的拓展以及智能相机的模块化发展。这些技术进步将共同推动机器视觉在复杂场景下的识别与预测分析能力达到新的高度。

在应用场景方面,杨洋还畅想了工业、医疗、交通等多个领域的变革。智能制造将从质检向全流程渗透,医疗领域加速 AI 辅助诊断与微创手术导航,智能交通结合多传感器实现城市级视觉网络,助力自动驾驶与智慧城市,元宇宙、AR / VR 等消费电子催生虚实交互新需求。

机器视觉技术与自动化程度是强捆绑的。”新算技术创始人进一步补充道“像新能源/汽车等领域自动化水平非常高,应用标准,工厂对良率效率要求提升推进了机器视觉技术的性能提升。对于渗透率较低的行业如传统制造业(食品,纺织等),将会随着行业自动化改造升级不断涌现出新兴企业创新出标准化的视觉产品来服务行业。”

技术进步与行业变革的背后,是市场规模的快速增长和生态合作的日益紧密。杨洋指出,全球市场将保持高速增长,国产技术加速进口替代,跨界竞争推动产业链协同合作成为常态。然而,挑战依然存在,算力成本、隐私保护和复杂环境适应性等问题仍是技术发展道路上的绊脚石。前沿技术如量子计算和生物视觉的探索,为机器视觉技术的未来带来了更多可能性。


从趋势上看,机器视觉技术正朝着更高的智能化迈进。它将不再只是“看见”,而是“理解”和“预测”。在工业领域,它将推动生产的柔性化和个性化,它让医疗服务因此变得更加精准和高效,它成为构建安全、高效交通系统的关键力量,重新定义出行方式。其未来发展将深刻影响我们生产和生活的方方面面。

机器视觉的未来,是一场关于可能性的探索。它将帮助我们更清晰地看见未来的样子,也将成为我们塑造未来的关键工具。面对这一充满机遇与挑战的未来,需要以更加开放的心态和创新的思维,共同推动机器视觉技术的进步,迎接智能化新时代的到来。