奥普特 深度报告:从光源到系统成就机器视觉龙头.ppt
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1、2021 年 01 月 03 日公司研究评级:买入(首次覆盖)研究所从光源到系统,成就机器视觉龙头证券分析师:证券分析师:021-61981368奥普特(688686)深度报告投资要点:最近一年走势2020/12/310.30000.25000.20000.15000.10000.05000.0000机器视觉大“蓝海”市场:机器视觉具备识别、测量、定位、检测四大基础功能,以远超于人类视觉的性能助力工业自动化、智能化的发展。随着全球新一轮科技革命与产业变革浪潮的兴起,机器视觉行业顺势迎来快速发展。2019 年我国机器视觉市场规模达 103 亿元,2013-2019 年 复 合 增 速 达 3 1
2、.7%,已成为全球第三大机器视觉领域应用市场。公司 2019 年营收规模为 5.25 亿元,市占率仅约 5%,仍有较大的提升空间。奥普特沪深300相对沪深 300 表现机器视觉核心部件 国产化龙头:国内机器视觉核心部件市场长期由少数国际巨头把持,国产品牌正在崛起。随着国内制造升级,全球高端制造产能向我国转移,将同步提高对高端精密机器视觉设备的需求,进一步促进国内机器视觉部件和设备厂商技术迭代和提高对应用工艺的理解。公司以光源及光源控制器为突破口,产品系列逐步覆盖镜头、相机和视觉控制器等全套机器视觉主要核心部件。下游应用集中于 3C、新能源、半导体等领域,并逐步向汽车、制药等领域拓展,核心客户包
3、括苹果、华为、谷歌、CAT L 等行业龙头。表现1M3M0.013.612M0.0奥普特沪深 3000.03.025.7市场数据2020-12-31216.80当前价格(元)52 周价格区间(元)总市值(百万)200.11-238.8017880.733696.03流通市值(百万)总股本(万股)解决方案能力持续 提升:公司以光源及光源控制器为突破口形成打光方案优势,积累行业 know-how,提升镜头自主化能力,发力视觉控制系统,推进相机研发。公司逐渐形成机器视觉系统解决方案能力,在提升市场份额的同时享受蓝海市场快速增长的红利。公司募资约14 亿元将有望提升公司研发和生产能力,并通过华东研发及
4、技术服务中心建设进一步贴近客户,加强营销网络建设。8247.57流通股(万股)1704.81日均成交额(百万)近一月换手(%)2877.7975.69相关报告合规声明“买入”评级:预计公司 2020-2022 年营业收入分别为 6.19 亿元、8.24 亿元、11.03 亿元;归母净利润分别为 2.45 亿元、3.74 亿元、4.91 亿元,对应当前动态市盈率分别为 73 倍、48 倍、36 倍。考虑到机器视觉在工业领域应用广泛,国内市场空间保持较快速增长,以及公司在机器视觉核心部件光源及光源控制器领域的领导地位,公司在镜头及视觉控制软件领域布局和研发加快,首次覆盖,给予公司“买入”评级。国海
5、证券股份有限公司持有该股票未超过该公司已发行股份的 1%。风险提示:新产品研发进度低于预期风险;宏观经济景气下行致需求减少风险;募投项目投资进度不及预期风险;公司下游行业较为集中风险;行业竞争加剧致盈利能力下降风险等。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分证券研究报告预测指标20195252020E6192021E8242022E110334%主营收入(百万元)增长率(%)16%18%33%归母净利润(百万元)增长率(%)20624537449151%19%52%31%摊薄每股收益(元)ROE(%)3.342.974.535.9636.63%11.12%15.84%19.15%资料来源:Wi
6、nd 资讯、国海证券研究所请务必阅读正文后免责条款部分2证券研究报告1、机器视觉领域国产龙头1.1、起步于光源,拓展至机器视觉解决方案公司成立于 2006 年,是国内较早进入机器视觉领域的企业之一。公司以光源及光源控制器为突破口,产品系列逐步覆盖镜头、相机和视觉控制器等全套机器视觉主要核心部件。公司产品主要应用于 3C、新能源、半导体等多个领域,并已建立核心稳定客户群体,产品应用于苹果、华为、谷歌、CAT L 等行业龙头企业生产线中。公司主要产品包括光源及控制器、镜头、相机、视觉控制系统等机器视觉核心软硬件,并通过向下游客户提供专业的机器视觉解决方案带动产品的销售。图 1:公司核心产品资料来源
7、:招股说明书,国海证券研究所公司由卢盛林博士和兄弟卢治临共同创办,两人通过直接和间接合计持有上市后63.9%的股份。长江晨道、宁波超兴、至兴臻泰于 2019 年 12 月通过增资或受让方式取得公司股权合计 2.4%,取得股份价格为 64.67 元/股。请务必阅读正文后免责条款部分5证券研究报告图 2:公司发行后股权结构资料来源:招股说明书,Wind,国海证券研究所整理1.2、下游以 3C 及锂电行业为主公司 2019 年光源与光源控制器收入占公司总收入比重为 57.6%,为公司最大的业务。镜头、相机、视觉控制系统目前占公司 2019 年收入比重分别为 18.4%、9.6%、8.3%。图 3:公
8、司历年主营业务收入构成情况图 4:公司 2019 年主营业务收入构成情况其他 视觉控制系统 主光源控制器 相机类 镜头 光源6.05%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%8.33%10.36%47.22%9.62%18.42%光 源镜 头相 机 类主 光 源 控 制 器 视 觉 控 制 系 统其 他2017201820192020H1资料来源:Wind,国海证券研究所资料来源:Wind,国海证券研究所从公司产品下游应用领域看,公司产品最大的下游为 3C 行业,2019 年占比为70.7%,其次新能源行业占比为 16.7%,下游行业相对较为集中。另外,公司产请务必阅
9、读正文后免责条款部分6证券研究报告品在半导体、光伏、汽车等行业均有应用。图 5:公司主要下游行业占比(%)3C 电子行业半导体行业光伏行业新能源行业其他90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2017年2018年2019年2020年1-6月资料来源:招股说明书,国海证券研究所2、机器视觉打开工业“视”界之门2.1、功能应用广泛,性能优势明显机器视觉是指通过光学装置和非接触传感器自动接收并处理真实物体的图像,分析后获取所需信息或用于控制机器运动的装置。机器视觉模拟眼睛进行图像采集,经过图像识别和处理提取信息,最终通过执行装置完成操作。其核心部件包括工业相机、镜头、光源及图像处理
10、软件。其中工业相机负责捕捉和分析对象,镜头是清晰成像的核心,光源设计光路实现目标成像,图像处理软件通过算法完成对被测物的识别、定位、测量、检测等功能。图 6:机器视觉系统资料来源:招股说明书,国海证券研究所请务必阅读正文后免责条款部分7证券研究报告机器视觉在智能制造领域应用广泛,按功能主要可分为四大类:识别、测量、定位和检测。识别功能指甄别目标物体的物理特征,包括外形、颜色、字符、条码等,其准确度和识别速度是衡量的重要指标;测量功能指把获取的图像像素信息标定成常用的度量衡单位,然后在图像中精确地计算出目标物体的几何尺寸,主要应用于高精度及复杂形态测量;定位功能指获取目标物体的坐标和角度信息,自
11、动判断物体位置,多用于全自动装备和生产;检测功能指对目标物体进行外观检测,判断产品装配是否完整和外观是否存在缺陷。图 7:机器视觉的数据提取与产业赋能图 8:机器视觉的四大基础功能资料来源:国海证券研究所整理资料来源:国海证券研究所整理相对于人类视觉而言,机器视觉在量化程度、灰度分辨力、空间分辨力和观测速度等方面存在显著优势。其利用相机、镜头、光源和光源控制系统采集目标物体数据,借助视觉控制系统、智能视觉软件和数据算法库进行图形分析和处理,软硬系统相辅相成,为下游自动化、智能化制造行业赋予视觉能力。随着深度学习、3D 视觉技术、高精度成像技术和机器视觉互联互通技术的发展,机器视觉性能优势进一步
12、提升,应用领域也向多个维度延伸。表 1:人类视觉与机器视觉对比性能指标人类视觉机器视觉适应能力适应性强(复杂、变化的环境中可识别目标)适应性强(对环境要求不高,可添加防护装置)高级智能(逻辑推理识别变化的目标,并总差(不能很好识别变化的目标)智能程度结规律)颜色分辨力 强(可以分辨出约 1000 万种不同的颜色)差(受硬件条件约束)量化程度难以量化(极易受人的心理影响)可量化强(一般可使用256个灰度级,采集系统具有10bit、12bit、16bit 等灰度)灰度分辨力 差(一般只能分辨 64 个灰度级)空间分辨力 差(不能识别微小的目标)强(可识别小到微米大到天体的目标)慢(0.1 秒的视觉
13、暂留无法看清快速运动的目观测速度快(可达到 10 微秒左右)标)资料来源:中国机器视觉网,国海证券研究所2.2、上下游涉及领域广,国内市场高速发展机器视觉产业链上游主要包括工业相机、镜头、控制器、传感器等核心零部件,请务必阅读正文后免责条款部分8证券研究报告以及图像处理、算法平台等底层软件;中游分为装备制造商和系统集成商;下游主要应用在消费电子、汽车制造、食品包装、制药业等领域。图 9:机器视觉行业产业链资料来源:招股说明书,国海证券研究所自 1998 年开始,众多电子和半导体工厂落户广东和上海,机器视觉生产线和高级设备才被引入国内,诞生了国际机器视觉厂商的代理商和系统集成商。随着全球制造中心
14、向我国转移,目前我国已是继美国、日本的第三大机器视觉领域应用市场。据前瞻产业研究院统计,全球机器视觉市场规模从 2008 年的 25 亿美元增长至2017 年的 70 亿美元,年复合增速为 12.3%。而据中国视觉产业联盟对其会员单位的统计,2019 年中国机器视觉行业销售额达 103 亿元,2013 年以来复合增速达 31.7%。图 10:全球机器视觉市场规模图 11:中国机器视觉市场规模及预测全球机器视觉市场规模(亿美元,左)同比增速(%,右)中国机器视觉行业销售额(亿元)180160140120100809016%7812%8%4%0%706062.356.450.645.240.930
15、036.16031.728.24024.6200资料来源:前瞻产业研究院,国海证券研究所资料来源:招股说明书,国海证券研究所预测受下游消费电子、汽车制造等行业的产业周期、生产计划影响,机器视觉行业整体上表现出一定的周期性和季节性。以消费电子行业为例,机器视觉受产品更新换代频率、生产线投资计划等影响较大,特别是智能检测装备通常于下半年完成请务必阅读正文后免责条款部分9证券研究报告产品的验收,收入呈现明显的季节性。同时,国内机器视觉企业主要分布在广东、上海、江苏等地,产业聚集效应明显,智能制造发展呈现一定的区域性。2.3、应用以消费电子为主,向新兴领域拓展机器视觉目前主要应用在消费电子、汽车制造、
16、食品包装、制药业等领域,其中又以消费电子和汽车制造领域为主,应用占比分别为 46.60%、10.20%。在消费电子行业,机器视觉应用于高精度制造和质量检测,包括晶圆切割、3C 表面检测、触摸屏制造、AOI 光学检测、PCB 印刷电路、电子封装等。在汽车制造行业,机器视觉几乎涉及所有系统和部件的制造流程,例如车身装配检测、面板印刷和质量检测、字符检测、零件尺寸的精密测量、工业零部件表面缺陷检测等。图 12:2019 年机器视觉下游应用领域统计其他;23.4%消费电子;46.6%制药业;9.7%食品包装;10.1%汽车制造;10.2%资料来源:前瞻产业研究院,国海证券研究所在锂电行业,机器视觉可以
17、应用在锂离子电池极片瑕疵检测和极耳尺寸测量等。电池极片在生产过程中,由于涂料、滚轧、焊接等原因,容易出现裂痕、斑点、划伤等多种不同类型的缺陷,机器视觉的检测系统可以克服人工检测的缺点,使检测结果标准、可量化,提高整个生产系统的自动化程度。同时机器视觉可以有效取得极片实际边缘,得到理想的极片轮廓的准确图像信息,再将图像信息反馈给 PLC 控制,消除因为定位不准而给叠片封装等环节造成安全风险。请务必阅读正文后免责条款部分10证券研究报告图 13:奥普特机器视觉整体方案在锂离子电池行业中的应用资料来源:招股说明书,国海证券研究所目前,机器视觉行业的最大痛点,在于应用场景和检测需求的碎片化和非标准化,
18、各领域之间的技术往往难以直接替代。如,消费电子行业的机器视觉产品无法直接应用于汽车制造行业;而且,就算是在消费电子行业内部,对于手机玻璃的检测也不能直接应用到手机外壳的检测上;甚至是在手机玻璃检测的内部,为某一家客户研发的设备也很难原封不动地提供给另一家客户使用。所以,机器视觉行业内难以出现单一的、宽广的应用场景,各单一应用领域的体量都比较小。未来,机器视觉行业仍有增长的动力。随着工业 4.0 时代的到来,高端制造业快速发展,带动机器视觉的高速发展,淘汰了以往技术含量不高、产能不足的低端制造业。同时,制造业人力成本的持续上升,设备的成本正在下降,使得更多的工作会分配给设备完成,增大机器视觉的需
19、求。最重要的是,视觉技术本身的发展日新月异,硬件方案的不断成熟和运算能力的提升,以及软件在各种应用解决方案、3D 算法、深度学习能力的不断完善,新技术的应用场景和效率得到明显提升。随着行业逐步走向成熟以及资本市场的发展,未来会出现更多的横向整合和纵向延伸,为客户提供完整的解决方案。2.4、外资品牌主导,进口替代空间广阔美国康耐视(Cognex)、国家仪器(NI),德国巴斯勒(Basler)、伊斯拉视像(ISRAVision),日本基恩士(Keyence)、欧姆龙(Omron)等都是在机器视觉领域拥有技术积累和良好客户口碑的国际巨头公司。其中康耐视和基恩士作为全球机器视觉行业的两大巨头,垄断了近
20、 50%的全球市场份额。2010-2019 年,两大巨头康耐视及基恩士营收规模呈上升趋势,CAGR 在 10%以上,且毛利率均稳定在较高的 72%-85%水平,盈利能力强。康耐视在大中华区的营收规模从 2015 年的 0.54 亿美元提升至 2019 年的 1.15 亿美元,占总营收规模比重从 12%提升至 15.9%(2020 年前 3 季度占比达 23.1%),康耐视在大中华区业务业务持续扩张体现了国内机器视觉市场正快速成长。请务必阅读正文后免责条款部分11证券研究报告图 14:康耐视 2011-2019 年 营 收和净利润情况图 15:基恩士 2011-2019 年 营 收及净利润情况营
21、业收入(亿美元)营收增速净利润(亿美元)净利润增速营业收入(亿美元)营收增速净利润(亿美元)净利润增速987654321070%60%50%40%30%20%10%0%605040302010070%60%50%40%30%20%10%0%-10%-20%-30%-10%-20%资料来源:Wind,国海证券研究所资料来源:Bloomberg,国海证券研究所图 16:康耐视及基恩士毛利率(%)图 17:康耐视大中华区营收及占收入比重(亿美元,%)康耐视基恩士大中华区营收规模(亿美元)占总营收比重84%82%80%78%76%74%72%70%68%10.90.80.70.60.50.40.30.
22、20.1025%20%15%10%5%0%资料来源:Wind,Bloomberg,国海证券研究所资料来源:Wind,国海证券研究所据智研咨询统计,国内市场中机器视觉企业目前已经超过 200 家,产品代理商超过 300 家,专业的机器视觉系统集成商在 70 家以上,全面覆盖产业链。从行业竞争格局来看,本土机器视觉企业主要是产品代理商和系统集成商,并不具备国外品牌的从核心软硬件到系统集成的产业链优势。因此,拥有稳定市场份额和较高利润水平的中高端市场,仍然由掌握核心技术、具有深厚背景的国外厂商垄断。虽然国内机器视觉企业数量在快速增长,但我国大部分机器视觉企业销售规模仍然较小,进口替代空间依旧很大。请
23、务必阅读正文后免责条款部分12证券研究报告图 18:2017 年 中国机器视觉行业企业年销售额分布情况1亿以上,1000万以下,16.5%19.8%5000万-1亿,18.7%1000-3000万,3000-5000万,13.2%31.8%资料来源:中国机器视觉产业联盟,国海证券研究所3、从打光方案向整体解决方案迈进3.1、以光源为突破口形成打光方案优势光源对于机器视觉中的图像采集部分具有重要影响,为后续图像识别与分析奠定必要基础。合适的光源设备能够使被测物与背景尽量明显区分,获得高品质、高对比度的图像。在机器视觉领域的应用中,由于应用对象与检测要求的不同,尚无通用的机器视觉照明系统,需针对特
24、定案例设计相应的照明方案,以达到最佳照明效果。图 19:机器视觉解决方案类型资料来源:招股说明书,国海证券研究所公司光源产品覆盖了常见的可见光和不可见光,不可见光产品覆盖波长从请务必阅读正文后免责条款部分13证券研究报告280-405nm 的紫外光到 850-1500nm 的红外光,共有 38 个系列,近 1000 款标准化产品。同时公司还根据客户需求,提供定制的光源产品。图 20:公司标准光源产品图 21:公司定制光源产品资料来源:招股说明书,国海证券研究所资料来源:招股说明书,国海证券研究所预测光源控制器和光源一起搭配使用,主要目的是给光源供电,控制光源的亮度并控制光源照明亮灭状态,还可以
25、实现光源的频闪,进而有效延长光源的寿命。公司的光源控制器产品分为模拟控制器和数字控制器两大类,数字控制器可以通过PC 设备远程控制。图 22:公司光源控制器产品资料来源:招股说明书,国海证券研究所一个打光方案通常包括一个或多个光源,并视需求辅以光源控制器。打光方案的核心为光源的设计和应用:通过照明方法、光源的选择和搭配,使被摄对象的目标信息与背景信息分离,从而获得有利于图像处理的效果,保证整个视觉系统的精确性和稳定性。如下图为印有标识和文字的易拉罐底面,分别在两种打光方案下的成像效果。效果图一,采用白色同轴光,突出字符和标识。效果图二通过打光方案的设计,将红色字符和标识过滤掉,突出了底面的脏污
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