2023年中国图像处理分析与识别技术研究报告（上）：深度学习驱动的图像处理分析与识别技术重塑产业格局

研究目的 本报告为图像处理分析与识别研究报告，通过剖析图像处理分析与识别领域的产业链，挖掘行业由潜力的企业标的和预判未来发展趋势。 此研究将会回答的关键问题： 研究区域范围：中国 ①图像处理分析与识别产业链情况 研究周期：2023年 ②市场规模和细分应用场景 研究对象：图像处理分析与识别技术 ③竞争态势研判 图像处理分析与识别是一门涉及计算机视觉、模式识别和人工智能领域的技术，主要关注对图像的处理、分析和理解。图像处理分析与识别的具体流程包括图像预处理、增强、变换、分割、特征提取、特征选择与降维、分类与识别等步骤。 研究范畴 图像处理分析与识别中游商业模式包括垂直行业解决方案、软硬件一体化产品和云服务平台。随着AI技术的不断发展和应用场景的扩展，其商业模式倾向于整合发展和定制化发展。软硬件一体化产品侧重于软硬件的紧密结合和高性能，适用于特定功能或场景；而包含硬件终端的一站式解决方案则提供更全面的产品和服务，适用于多样化需求的行业或场景 商业模式 2022年中国图像处理分析与识别技术市场规模达到3850亿元，乐观估计2027年其市场规模有望突破1万亿，达到10560亿元。 市场规模 从行业应用场景来看，图像处理分析与识别技术广泛应用于各大场景，2022年安防监控、消费电子、工业自动化、医疗健康、交通和智慧出行、零售与电子商务、金融的市场规模占比分别为45%、10%、8%、6%、11%、5%、15%。其中安防监控和金融的应用场景占比较高 图像处理分析与识别行业呈现出互联网巨头、AI企业和传统硬件厂商三足鼎立的竞争格局，互联网巨头、AI厂商、传统硬件厂商在图像处理分析与识别领域的竞争中各有优势 竞争格局研判 ©2022LeadLeo ©2020LeadLeo Chapter 1 行业综述 图像处理分析与识别定义 图像处理分析与识别的发展历程 图像处理分析与识别定义及技术流程 图像处理分析与识别是一门涉及计算机视觉、模式识别和人工智能的技术，关注对图像的处理分析和理解。其具体流程包括图像预处理、增强、分割、特征提取、特征选择与降维、分类与识别等步骤 中国图像处理分析与识别的定义及技术流程，2023年 人 数字化 什么是图像处理分析与识别？ 图像处理分析与识别是一门涉及计算机视觉、模式识别和人工智能领域的技术，主要关注对图像的处理、分析和理解。图像处理分析与识别的具体流程包括图像预处理、增强、变换、分割、特征提取、特征选择与降维、分类与识别等步骤。图像处理涉及对图像数据进行优化和清洗； 图像分析关注从图像中提取特征和信息；而图像识别则关注基于这些特征进行分类和识别。随着深度学习和人工智能技术的发展，图像处理分析与识别取得了显著进展。 图像处理分析与识别的技术流程 中国图像处理分析与识别发展历程 中国的图像处理分析与识别技术发展从模拟信号阶段进入到深度学习阶段，随着技术的精度和速度的提高，其应用从局限于军事、遥感领域拓展到自动驾驶、无人机、安防监控等众多领域 中国图像处理分析与识别技术发展历程，2023年1961-1979 2000-至今人 1980-1989 1990-1999 数字化 图像处理分析与识别技术应用广度 Chapter 2 产业链分析 产业链图谱 产业链上游分析产业链中游分析产业链下游分析 产业链下游应用场景市场规模 中国图像处理分析与识别产业链图谱 图像处理分析与识别产业链上游为传感器、芯片等硬件设施厂商和图像处理相关技术厂商，中游为图像处理分析与识别解决方案厂商，中游厂商渐趋向产业链上下游延展，持续拓宽下游应用领域边界 中国图像处理分析与识别产业链图谱，2023年 人 技术提供 硬件设施 上游 硬件设施提供商提供数字图像处理与识别的基础设施，如图像传感器、芯片、摄像头和服务器等。海外厂商在硬件设施上表现强劲，中国厂商起步较晚 技术提供商提供图像预处理、图像特征提取、图像分析、图像识别等图像处理分析与识别技术以及深度学习、神经网络等人工智能技术 互联网巨头 传统硬件设备厂商 互联网厂商有业务场景的增值服务，强大的数据采集、丰富的平台生态优势 传统硬件厂商在安防、城市等项目当中扎根较深，具有丰富的硬件和项目经验 中游 AI厂商 AI厂商具备独立涉及算法的技术实力，拥有应用场景的算法优势 行业应用 中国图像处理分析与识别行业下游应用市场占比，2022年 金融 消费电子 安防监控消费电子工业自动化医疗健康 15% 安防监控 工业自动化 下游 5% 交通和智慧出行 45% 医疗健康 11% 交通和智慧出行零售与电子商务金融 6% 零售与电子商务 8% 10% 中国图像处理分析与识别上游：企业与人才分析 计算机视觉市场需求庞大吸引众多企业入局，计算机视觉企业占AI技术企业比例达34%，其人才供需比为0.09，人才极度稀缺，未来计算机视觉企业之间人才的竞争将会加剧 中国图像处理分析与识别上游企业与人才分析，2023年 人 企业端 计算机视觉企业占比达34%，是AI落地最为成熟的领域，芯片企业占比1%，该领域市场被海外巨头垄断，中国厂商发展稍逊。 中国AI技术企业领域占比，2021年 1% 1% 2%4% 8% 2021年，在中国人工智能企业的十大应用技术领域中，计算机视觉占比34%，居全国第一；数据挖掘占比18%，居全国第二；机器学习占比17%，居全国第三。智能语音技术占比8%；自然语言处理占比7%；知识图谱占比4%；生物识别占比2%；芯片占比1%； 34% 7% 8% 17% 18% SLAM占比1% 计算机视觉市场需求庞大是吸引众多企业入局的核心原因。计算机视觉技术在自动驾驶、工业自动化等领域广泛应用。由于其能够解决现实生活中的许多问题，因此市场对这一领域的需求非常大 计算机视觉智能语音技术生物识别其他 数据挖掘 自然语言处理芯片 机器学习知识图谱SLAM 人才端 中国AI各方向人才供需情况，2019-2020年0.37 中国AI各方向人才短缺严重，其中计算机视觉短期最为严重。基于工信部调研数据可以发现中国AI各方向人才供给和需求均低于0.4，其中人工智能芯片供需比为0.37，智能语音和计算机视觉岗位人才供需比为分别为0.08和0.09，人才极度稀缺 计算机视觉应用市场庞大、人才极度短缺，未来企业之间的人才竞争将会加剧。由于计算机视觉领域人才短缺，企业之间的人才竞争可能会加剧。这可能导致企业为了争夺有限的人才资源而支付更高的薪资，从而增加运营成本 人工智能芯片 机器学习 自然语言处理 智能语音 计算机视觉 中国图像处理分析与识别产业链上游：硬件设施 图像处理分析与识别上游硬件设施中最为核心的是图像传感器和芯片，其中在下游应用市场的推动下，图像传感器市场规模平稳增长。 中国AI芯片市场起步较晚，ASIC芯片成为中国AI厂商的新发力点 中国图像处理分析与识别的产业链上游：硬件设施分析，2023年中国图像传感器市场规模，2020年-2024E 中国CMOS图像传感器应用结构，2021年 器 图像传感器是利用光电转化功能将图像的光信号转化成等比例的电信号元件，是图像采集和图像处理必不可少的元器件。2022年中国图像传感器市场规模达到410亿元，预计2024年将达到570亿元，市场规模保持平稳增长。按照成像技术进行分类，图像传感器可以划分为CCD图像传感器和CMOS图像传感器。CMOS图像传感器凭借其成本和功耗更低、集成度高等优势占据更大的市场份额，2021年其在图像传感器中占比为86%并保持平稳增长的态势。从CMOS图像传感器下游应用的市场份额来看，其在智能手机和安防监控当中应用较为广泛，占比分别为62%和22%。随着自动驾驶技术的发展，CMOS图像传感器的在其汽车电子的应用有望进一步提升 GPU FPGA ASIC VPU 能执行大量计算密PGA可以针对特定集型任务 ASIC针对特定任务 具有较高的性价比， 优点 应用进行功耗优化进行优化，通常具低功耗和价格不高 有最佳性能 高性能GPU可能成本较高 编程通常比GPU编程更复杂 ASIC的开发成本较 与高性能GPU和 缺点 高，可能不适合小ASIC相比，VPU的规模项目性能可能有限 芯片 适用于以深度学习适合低功耗和嵌入高性能深度学习推嵌入式计算机视觉算法为主的AI算法式系统，如物联网理任务，如自动驾应用，如摄像头和模型当中训练，尤设备、无人机和机驶汽车和数据中心机器人视觉系统其是图像类器人 适用场景 AI芯片是图像处理分析与识别领域的关键硬件，从计算架构分类来看，主要包括GPU、FPGA、ASIC和VPU。随着人工智能的发展，AI芯片与应用场景脱节的问题凸显。针对特定场景开发的ASIC芯片成为市场新的发力点，中国以算法起家的企业以此为市场突破点 中国图像处理分析与识别产业链上游：图像传感器企业 中国CMOS图像传感器以韦尔股份、格科微电子为行业龙头，龙头企业产品竞争以技术竞争和品牌竞争为主，中国多数CMOS图像传感器企业集中在低端产品的生产，产品竞争以价格竞争为主 中国图像处理分析与识别的产业链上游：图像传感器优质标的分析，2023年 企业 产品与技术优势 市场表现 产品齐全：CMOS图像传感器芯片产品型号覆盖了8万像素至6400万像素等各种规格 布局市场：消费电子(44%)、安防(17%)、汽车(27%)、医疗(5%)、AR/VR(6%)，其研发中心和业务网络遍布全球 韦尔股份 低中高端产品均有布局，目前韦尔股份正在加大对于高阶像素产品的研发 在低阶CIS市场龙头地位稳固、性价比优势突出；同时拟向高像素产品迈进 公司产品线覆盖的像素范围尚不齐全，但已覆盖产品核心性能指标与竞争对手基本持平，且性价比优势突出 布局市场：消费电子、安防监控、医疗影像和汽车 格科微电子 在低端的图像传感器市场上借助性价比优势处于龙头地位 韦尔股份&格科微电子财务表现，2021年 韦尔股份、格科微电子的CMOS图像传感器类产品营业收入成为行业龙头企业。2021年其营业收入分别为162.63亿元和59.36亿元，销量分别为15.61亿和3.2亿，毛利率达到33.64%和22.69% 【单位：亿元】 CMOS图像传感器营收200 33.64% 150 龙头企业竞争以技术竞争和品牌竞争为主，且拥有CMOS图像传感器相关核心技术的企业，其毛利率较高，在20%以上。其次龙头企业拥有完整独立的产业链，产品覆盖领域较广。CMOS图像传感器属于技术密集型行业，产品的更新迭代和新应用场景层出不穷，企业必须保持持续的研发创新，并根据最新的技术趋势和市场需求持续进行产品迭代，才能及时把握CMOS图像传感器技术发展的大方向，否则可能导致产品价格下滑、毛利率下降和客户体验变差 韦尔股份 100 格科微电子22.69% 50 1012 14 16 18 CMOS图像传感器销量 中国多数CMOS图像传感器企业主要以制造业和中小企业为主，多数集中在低端产品的生产当中，以价格竞争为主 【单位：亿个】 中国图像处理分析与识别产业链中游：商业模式分析 图像处理分析与识别中游商业模式包括垂直行业解决方案、软硬件一体化产品和云服务平台。随着AI技术的不断发展和应用场景的扩展，其商业模式倾向于整合发展和定制化发展 中国图像处理分析与识别的中游：商业模式分析，2023年 提供标准化的SDK（软件开发工具包） 该商业模式是什么？：通过提供一组预先开发好的工具、库和接口，帮助他们更快速、高效地开发和集成图像处理分析与识别功能 面向客户：主要针对开发者和企业客户 特点：1）灵活的定价策略：SDK提供商通常采用灵活的定价策略，如按功能、使用量或订阅时长收费。这样可以满足不同客户的需求，降低客户的使用门槛；