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工業(yè)相機的應用、技術(shù)和接口發(fā)展趨勢

  通過與《Vision Systems Design》和《Inspect》雜志合作,德國FRAMOS公司針對工業(yè)相機技術(shù)的發(fā)展趨勢、接口和未來發(fā)展做了一份市場調(diào)查。在該項調(diào)查研究中,有52家用戶和8家制造商接受了調(diào)查訪問,其中55%的受訪公司來自歐洲,23%來自北美和南美,22%來自亞洲/中東,并在斯圖加特舉辦的VISION2016大會上公布了調(diào)研結(jié)果。歐洲在采購和生產(chǎn)方面均排名第一,分別為占據(jù)62%和43%的市場份額。制造商還在亞洲(13%)和美國(6%)生產(chǎn)。排在歐洲之后,亞洲和美國擁有同樣強勁的采購市場,各占據(jù)了28%的市場份額。與2015年相比,美國在產(chǎn)量方面的市場份額下降到28%,這可能也受到了北美和南美參與調(diào)查的廠商數(shù)量較少的影響。


  相機廠商表示,從銷售額的角度來看,測量和物流分別占據(jù)50%和13%的市場份額;生產(chǎn)自動化和質(zhì)量保證應用各自占據(jù)了63%的市場份額;醫(yī)療診斷和科學應用也分別占據(jù)了38%的市場份額。來自工業(yè)相機用戶的調(diào)查數(shù)據(jù),也顯示了類似的結(jié)果:48%的相機用于自動化領(lǐng)域,46%用于質(zhì)量保證應用,40%用于測量領(lǐng)域,29%用于科學應用。醫(yī)療診斷應用占用戶相機部署的10%。交通應用(包括車輛輔助系統(tǒng))對于制造商來說也是一個重要市場,但是對于用戶而言,這個市場的重要性并不強。


  與往年一樣,相機制造商和系統(tǒng)開發(fā)商都看到了圖像處理和機器視覺行業(yè)的持續(xù)增長,90%的用戶打算在未來兩年內(nèi)推出或替換現(xiàn)有設備。


  相機定價


  對于150-650美元之間的中等價位工業(yè)相機的生產(chǎn)比例,在制造商的生產(chǎn)路線圖中,已經(jīng)從2014年的高達70%穩(wěn)步下降到了44%,這表明價格在經(jīng)過前幾年的連續(xù)下滑后,已經(jīng)相對穩(wěn)定。150美元以下的低成本相機,制造商的生產(chǎn)比例和用戶的采購比例分別為26%和11%,重要性相對較低。與2015年相比,高價相機從650美元/1000美元/3000美元下降了12個百分點(見圖1)。因此,對于一下小型相機制造商而言,針對特定應用生產(chǎn)定制化相機,似乎是一個強勁賣點和市場優(yōu)勢。


  CMOS與CCD相比


  由于索尼停止生產(chǎn)CCD圖像傳感器,使得用戶見證了安森美半導體公司等公司業(yè)績的巨大增長,目前安森美在這個市場的占有率為29%。在去年的研究中,索尼用戶和制造商預期中的衰落并未成真,目前仍然有32%的相機制造商依賴于索尼。在未來的兩年中,索尼有望重返其宣布停產(chǎn)CCD之前的市場份額水平:37%。相比于2015年,2016年有更多的用戶選擇了索尼,用戶比例從2015年的35%提升到了2016年的53%。


  相機廠商指出,CMOS技術(shù)占相機銷售額的85%。相機用戶有望在未來兩年達到這個采購水平。今天,有51%的用戶采用CMOS,但是預計這一比例將很快增長到83%。隨著CCD技術(shù)的逐漸被替代,e2v將從相機制造商(從3%——12%)和定制傳感器(從4%——19%)這兩方面受益,這兩個市場都顯示出了同樣積極的預測。


  2015年,大約有30%的用戶使用100萬像素以下的傳感器,然而2016年這個比例下降到了只有10%。100萬像素傳感器使用量的顯著下降,導致100——300萬像素產(chǎn)品(增長10%)、300——500萬像素產(chǎn)品(增長2%)和500——1000萬像素產(chǎn)品(增長3%)的用量增長。在未來兩年,制造商和用戶有望將應用重點放在幀率在25——60fps之間的應用上。與此同時,相比于2015年,幀率超過100fps(面向用戶:增長13%)和200fps(面向制造商:增長14%)的應用開始顯著增加。


  標準接口


  來自相機制造商的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,GigE Vision是目前最受歡迎的接口標準(33%),其次是以太網(wǎng)(15%)。與2015年相比,基于美國參與比例較低的原因,以往高占比的Ethernet接口標準的使用比例在下降。相機制造商和用戶都預計,USB3.0和GigEVision將會迎來最快速的增長,市場增長率分別以8%和10%。


  如今,超過75%的制造商和60%的用戶認為,5GB甚至更高的帶寬變得至關(guān)重要。對于高速應用的接口選擇,先從相機制造商的反饋:50%的制造商認為,USB 3.1是高速應用所需的最重要接口;38%的制造商認為是10GigE是高速應用的理想選擇。再來看看來自用戶的反饋:44%的用戶支持通過10GigE實現(xiàn)高速傳輸;而支持通過USB3.1實現(xiàn)高速傳輸?shù)挠脩舯壤秊?7%。

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