機(jī)器視覺(jué)行業(yè)研究：工業(yè)之眼，國(guó)產(chǎn)突圍

產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)：高端制造新軍突起，機(jī)器換人大勢(shì)所趨

新能源、半導(dǎo)體、汽車、航空航天等高端制造業(yè)占比提升，對(duì)工業(yè)智能化水平提 出更高要求

隨著先進(jìn)制造在我國(guó)的占比提升，工業(yè)生產(chǎn)線上人眼在精度、效率等方面已不能滿足產(chǎn)業(yè)升級(jí)的要求。如何借助機(jī)器視覺(jué)等智能化技術(shù)替代傳統(tǒng)人工操作，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)、降本、增效，成為制造業(yè)的共性需求。未來(lái)隨著“中國(guó)智造 2025”戰(zhàn)略的加速推進(jìn)，工業(yè)制造自動(dòng)化、智能化程度有望不斷加深，機(jī)器視覺(jué)這一技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用。橫向跨行業(yè)拓展：目前，我國(guó)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用以制造業(yè)的電子、平板顯示、汽車、電池等行業(yè)為主，新能源、半導(dǎo)體、醫(yī)療等新興產(chǎn)業(yè)有望加速引入這一技術(shù)?？v向深度強(qiáng)化：機(jī)器視覺(jué)在各行業(yè)的初始應(yīng)用往往是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的檢測(cè)這一步驟，隨著技術(shù)的普及、成本的下降，機(jī)器視覺(jué)有望在行業(yè)應(yīng)用深度上強(qiáng)化，進(jìn)入到識(shí)別、測(cè)量、定位等其他環(huán)節(jié)。

疫情等外部因素改變工廠的生產(chǎn)模式，加速推動(dòng)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)

嚴(yán)格的疫情防控政策不可避免會(huì)對(duì)企業(yè)的開(kāi)工時(shí)間、人員穩(wěn)定性、承諾交期等產(chǎn)生不確定性影響，直接或間接增加了企業(yè)的綜合成本。今年以來(lái)疫情頻發(fā)，國(guó)內(nèi)用工難、用工貴的問(wèn)題進(jìn)一步凸顯，我國(guó)紡織服裝等出口產(chǎn)業(yè)相較越南、印度等國(guó)的優(yōu)勢(shì)進(jìn) 一步縮小，2022H1我國(guó)出口金額 11.14 萬(wàn)億，同比增長(zhǎng) 13.2%，略低于越南 同期增速。我們認(rèn)為，疫情等外部擾動(dòng)因素一定程度上加速推動(dòng)了工廠的無(wú)人化、智能化水平，打造智能化“黑燈工廠”將是制造業(yè)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，機(jī)器視覺(jué)產(chǎn) 業(yè)發(fā)展迎來(lái)短期加速窗口。

深度學(xué)習(xí)技術(shù)提升了機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用落地能力，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展

目前主流的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)仍采用傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，即在結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景下首先將數(shù)據(jù)表示為一組特征，分析特征或輸入模型后，輸出得到預(yù)測(cè)結(jié)果。但隨著機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，傳統(tǒng)方式顯示出通用性低、難以復(fù)制、對(duì)使用人員要求高等缺點(diǎn)。深度學(xué)習(xí)對(duì)原始數(shù)據(jù)通過(guò)多步特征轉(zhuǎn)換，得到更高維度、更加抽象的特征表示， 可以將機(jī)器視覺(jué)的高效率和與人類視覺(jué)的靈活性相結(jié)合，完成復(fù)雜環(huán)境下的檢測(cè)， 特別是涉及偏差和未知缺陷的情形。通過(guò)深度學(xué)習(xí)對(duì)模型魯棒性的提升，極大地拓展了機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用場(chǎng)景，使機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)更加具備柔性，加速其在工業(yè)領(lǐng)域的滲透。

需求邏輯：機(jī)器之“眼”優(yōu)勢(shì)凸顯，百億賽道長(zhǎng)坡厚雪

機(jī)器之“眼”替代人眼，賦能工業(yè)制造

根據(jù)美國(guó)制造工程師協(xié)會(huì)（SME）機(jī)器視覺(jué)分會(huì)等機(jī)構(gòu)的定義，機(jī)器視覺(jué)工作過(guò)程是通過(guò)光學(xué)裝置和非接觸式傳感器自動(dòng)地接收、處理真實(shí)場(chǎng)景的圖像，目的在于獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。 一個(gè)典型的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)一般包括光源及光源控制器、鏡頭、相機(jī)、視覺(jué)控制系統(tǒng)（視覺(jué)處理分析軟件及視覺(jué)控制器硬件）等，其中光源及光源控制器、鏡頭、 相機(jī)等硬件負(fù)責(zé)成像，視覺(jué)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)成像結(jié)果進(jìn)行分析、輸出結(jié)果至其他執(zhí)行部件。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的“讀取信息-傳輸信息-處理信息”的過(guò)程與人眼的運(yùn)作機(jī)制對(duì)應(yīng)，可謂人類視覺(jué)在工業(yè)界的延伸。

識(shí)別、測(cè)量、定位、檢測(cè)，機(jī)器視覺(jué)的四大典型應(yīng)用場(chǎng)景

識(shí)別、測(cè)量、定位和檢測(cè)等四大應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)難度依次遞增。

識(shí)別：甄別目標(biāo)物體的物理特征，包括外形、顏色、字符、條碼等，其準(zhǔn)確度和識(shí)別速度是衡量的重要指標(biāo)。常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景是 OCR，讀取零部件上的字母、數(shù)字、字符（例如條形碼、二維碼等）用于溯源。

測(cè)量：把獲取的圖像像素信息標(biāo)定成常用的度量衡單位，再精確計(jì)算出目標(biāo)物體的幾何尺寸，主要應(yīng)用于高精度及復(fù)雜形態(tài)測(cè)量。

定位：獲取目標(biāo)物體的位置信息（二維或是三維），進(jìn)而輔助執(zhí)行后續(xù)操作， 常用于元件對(duì)位、輔助機(jī)器人完成裝配、拾取等。

檢測(cè)：主要針對(duì)目標(biāo)物體的表面狀態(tài)，判斷產(chǎn)品是否存在缺陷，通常用于零部件缺陷、污染物、功能性瑕疵檢測(cè)等。

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)“一條主線，多點(diǎn)開(kāi)花”

上游：機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要包括以光源、鏡頭、相機(jī)為首的核心零部件和底層的軟件算法庫(kù)。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，上游的零部件和軟件開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)幾乎占據(jù)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)成本80%。

中游：產(chǎn)業(yè)鏈的中游主要包括視覺(jué)系統(tǒng)和智能視覺(jué)裝備。視覺(jué)系統(tǒng)是光學(xué)成像模塊（眼睛）與圖像處理系統(tǒng)（大腦）的集合體，可以獨(dú)立完成圖像采集功能并基于圖像采集的信息完成預(yù)期的處理工作（如定位、測(cè)量、檢測(cè)和識(shí)別等）。智能視覺(jué)裝備在系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了結(jié)構(gòu)本體和自動(dòng)控制部件，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)/生產(chǎn)工藝的控制和執(zhí)行，給機(jī)器又植入了受大腦控制的“肌肉”和“四肢”。

下游：產(chǎn)業(yè)鏈下游通過(guò)系統(tǒng)集成商致力于將智能視覺(jué)設(shè)備與生產(chǎn)工藝相結(jié)合， 下游面向 3C 電子、汽車制造、新能源等眾多細(xì)分行業(yè)，并隨著技術(shù)滲透率的提升行業(yè)下游呈現(xiàn)“多點(diǎn)開(kāi)花”的態(tài)勢(shì)。

3C電子：落地機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的行業(yè)基本盤，品類滲透加速

全球 3C 電子產(chǎn)業(yè)向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，高精度、換代快等特點(diǎn)助推機(jī)器視覺(jué)技術(shù) 迭代，應(yīng)用場(chǎng)景延伸和品類拓展有望持續(xù)推動(dòng)我國(guó)3C行業(yè)機(jī)器視覺(jué)滲透率提 升。

由于消費(fèi)類電子行業(yè)元器件尺寸較小，檢測(cè)要求高，天然適合機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)落地，其高精度要求也反向推動(dòng)了機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的革新。此外，消費(fèi)類電子行業(yè)產(chǎn)品生命周期短、更新?lián)Q代快，制造企業(yè)需要頻繁更換產(chǎn)線設(shè)備，進(jìn)一步增加了對(duì)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)的需求。未來(lái)，隨著機(jī)器視覺(jué)在 3C 制造中的應(yīng)用場(chǎng)景由低精度的二維碼、字符識(shí)別進(jìn)一步延伸至超越人眼極限的高精度組裝與加工， 疊加終端產(chǎn)品從手機(jī)拓展至耳機(jī)、平板、手表、VR/AR 等品類，機(jī)器視覺(jué)在3C電子行業(yè)的滲透率有望持續(xù)提升。

汽車：智能汽車向“大型電子產(chǎn)品”演進(jìn)，視覺(jué)檢測(cè)迎來(lái)新需求

電動(dòng)化、智能化產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)帶來(lái)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)沃土。汽車制造領(lǐng)域中的零配件檢測(cè)、 裝配校驗(yàn)檢測(cè)、涂膠檢測(cè)等都離不開(kāi)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)。例如，3D視覺(jué)系統(tǒng)可以以高精度間隙對(duì)準(zhǔn)每一輛車的拼接縫，并對(duì)車門和車身進(jìn)行全面檢測(cè)，效率和準(zhǔn)確率都高于人眼檢測(cè)。汽車產(chǎn)業(yè)的電動(dòng)化、智能化將推動(dòng)汽車向“大型電子產(chǎn)品” 演化，電子零部件成本占比可能超過(guò)整車 50%，雷達(dá)（激光、毫米波、超聲波）、 傳感器、通信（GPS、DSRC、4G/5G）、攝像頭、檢測(cè)、娛樂(lè)系統(tǒng)將會(huì)大幅提升，行業(yè)提升具備機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的裝備的需求。2021 年，我國(guó)新能源車銷量同比大增 157.6%至 352.1 萬(wàn)輛，同期機(jī)器視覺(jué)的汽車行業(yè)規(guī)模已超過(guò) 10 億元。

鋰電：行業(yè)維持高景氣，電池廠擴(kuò)產(chǎn)帶來(lái)視覺(jué)裝備需求井噴

鋰電池工藝復(fù)雜，機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用場(chǎng)景豐富。電芯前段工序：在涂布、輥壓等環(huán)節(jié)，鋰電池表面容易產(chǎn)生露箔、暗斑、亮斑、掉料、劃痕等缺陷，機(jī)器視覺(jué)主要應(yīng)用于涂布的涂覆糾偏、尺寸測(cè)量， 極片的表面瑕疵檢測(cè)、尺寸測(cè)量、卷繞對(duì)齊度等環(huán)節(jié)。電芯后工序：主要應(yīng)用于裸電芯極耳翻折、極耳裁切碎屑、極耳、入殼頂蓋 和密封釘焊接質(zhì)量檢測(cè)以及電芯外觀檢測(cè)、尺寸測(cè)量、貼膠定位等。模組和 PACK 段：主要應(yīng)用于底部藍(lán)膠、BUSBAR 焊縫、側(cè)焊縫、模組全 尺寸和 PACK 檢測(cè)等。

新能源汽車蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)鋰電行業(yè)的機(jī)器視覺(jué)呈井噴態(tài)勢(shì)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù) 顯示，2021 年中國(guó)鋰電池產(chǎn)量已達(dá) 232.6 億只，同比增長(zhǎng) 23.4%。據(jù) GGII 不 完全統(tǒng)計(jì)，2021 年中國(guó)動(dòng)力電池投擴(kuò)項(xiàng)目 63 個(gè)（含募投項(xiàng)目）、投資總額（含 擬投資）超過(guò) 6,218 億元，長(zhǎng)期規(guī)劃新增產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò) 2.5TWh。鋰電產(chǎn)能的快 速增加帶動(dòng)機(jī)器視覺(jué)高速發(fā)展，2021 年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 17.7 億元，2019-2021 年 CAGR 高達(dá) 110%。

光伏：良率要求提高，推動(dòng)硅片分選機(jī)放量

光伏行業(yè)發(fā)展迅猛，帶來(lái)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)需求爆發(fā)。光伏電池片的生產(chǎn)可能產(chǎn)生碎 片、電池片隱裂、表面污染、電極不良等缺陷，如何提升產(chǎn)品良率、電池的光電 轉(zhuǎn)化效率和使用壽命是行業(yè)痛點(diǎn)，催生光伏硅片分選機(jī)等設(shè)備快速放量。2018- 2021 年，中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量 CAGR 達(dá) 35%，2021 年同比增速達(dá) 42%，行 業(yè)迎來(lái)加速成長(zhǎng)期，同期帶動(dòng)機(jī)器視覺(jué)的光伏行業(yè)應(yīng)用規(guī)模由 2019 年 2.6 億元 快速提升至 2021 年的 6.5 億元，CAGR 高達(dá) 58%。

非工業(yè)：傳媒、安防、物流、交通等消費(fèi)級(jí)應(yīng)用正成為新發(fā)展方向

機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用方向包含工業(yè)級(jí)與消費(fèi)級(jí)，產(chǎn)業(yè)邊界趨于模糊。根據(jù)機(jī)器視覺(jué)聯(lián)盟 （CMVU）的數(shù)據(jù)，用于消費(fèi)電子、半導(dǎo)體與新能源等板塊的工業(yè)級(jí)機(jī)器視覺(jué)合 計(jì)占比 79.8%；相比之下，用于消費(fèi)級(jí)機(jī)器視覺(jué)的安防與監(jiān)控、物流分揀以及智 慧交通等領(lǐng)域占比僅 17.0%，但份額逐年提升。

隨著 AI 和 5G 技術(shù)的商用落地，機(jī)器視覺(jué)不再局限于工業(yè)領(lǐng)域。機(jī)器視覺(jué)結(jié)合三維重建、動(dòng)作/表情捕捉、渲染等技術(shù)可實(shí)現(xiàn)人臉、表情、動(dòng)作、衣物的還原， 構(gòu)建模擬逼真的人物形象，此外還可利用人臉識(shí)別、動(dòng)作識(shí)別、物體追蹤等技術(shù)模擬人的視覺(jué)能力。因此，機(jī)器視覺(jué)在影視、游戲、直播、文旅等領(lǐng)域還有施展拳腳的空間。

競(jìng)爭(zhēng)壁壘：技術(shù)實(shí)力決定產(chǎn)品層次，國(guó)產(chǎn)替代方興未艾

機(jī)器視覺(jué)核心價(jià)值集中于產(chǎn)業(yè)鏈上游，硬件工藝與軟件算法決定產(chǎn)品技術(shù)天花板。機(jī)器視覺(jué)設(shè)備價(jià)值可拆分為上游零部件與軟件、中游組裝集成與售后維護(hù)，其中 上游占據(jù)了80%價(jià)值量，技術(shù)壁壘最高；硬件部分當(dāng)中工業(yè)相機(jī)價(jià)值占比達(dá) 50% 以上，由圖像傳感器、圖像采集卡與各類芯片組成，技術(shù)壁壘極高。

技術(shù)路徑多線匯集，機(jī)器視覺(jué)公司各有所長(zhǎng)。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)由多個(gè)軟、硬件產(chǎn)品 組成，基于同一技術(shù)平臺(tái)的部件集成有利于系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，但由于其中各部件技 術(shù)路徑相對(duì)獨(dú)立，行業(yè)內(nèi)除基恩士之外的多數(shù)企業(yè)都只專注于其中一個(gè)或幾個(gè)部 件，比如康耐視的核心在于視覺(jué)軟件，國(guó)內(nèi)的奧普特擅長(zhǎng)光源及控制器，自主化 領(lǐng)域各有不同。

硬件：光源、相機(jī)國(guó)產(chǎn)化率高，鏡頭任重道遠(yuǎn)

光源是機(jī)器視覺(jué)的照明系統(tǒng)，直接決定成像質(zhì)量和算法效果。機(jī)器視覺(jué)光源主要 包括 LED 光源和光源控制器，用于增加對(duì)比度以分離圖像目標(biāo)與背景，是后期圖像采集與處理的基礎(chǔ)，因此光源的質(zhì)量直接決定圖像分析的難度。光源技術(shù)從傳統(tǒng)鹵素?zé)簟晒鉄舻浆F(xiàn)在普遍使用的 LED，再到 3D 視覺(jué)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)光、激光光源，場(chǎng)景應(yīng)用逐步多元化，方案針對(duì)性也逐步提升。例如在一個(gè)視覺(jué)應(yīng)用的光源選型中，廠商需要根據(jù)客戶提出的需求，綜合考慮光源的照射角度、照射方式、光的平行性、柔和性等因素選擇適合光源的型號(hào)和組合，是一個(gè)復(fù)雜的非標(biāo)定制 環(huán)節(jié)。

光源是機(jī)器成像的基礎(chǔ)，中國(guó)光源廠商進(jìn)入較早份額領(lǐng)先。光源的國(guó)產(chǎn)化率較高， 市場(chǎng)集中度也較高，已成功進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，主要廠商有奧普特、康視達(dá)、沃德普、 樂(lè)視等。其中，奧普特是國(guó)內(nèi)最早起步的光源廠商，截至公司招股書發(fā)行日已共有 38 個(gè)系列、近 1000 款標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品并提供定制化的光源服務(wù)，2021 年公司實(shí)現(xiàn)光源業(yè)務(wù)收入約 3 億元，保持國(guó)產(chǎn)領(lǐng)先。

鏡頭是機(jī)器視覺(jué)圖像采集部分重要的成像部件，海外廠商優(yōu)勢(shì)明顯。與普通鏡頭 相比，工業(yè)鏡頭要求清晰度更高、透光能力更強(qiáng)、畸變程度更低等，需要考慮焦 距、視場(chǎng)角、光圈以及景深等因素。選取恰當(dāng)?shù)臋C(jī)器視覺(jué)光學(xué)鏡不僅有助于后續(xù) 圖像處理工作，而且可以降低設(shè)備成本。在工業(yè)鏡頭領(lǐng)域，海外企業(yè)進(jìn)駐較早， 研發(fā)實(shí)力強(qiáng)勁，品牌影響力較大，在高端工業(yè)鏡頭市場(chǎng)占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，如德國(guó)施 耐德、日本 CBC Computar 等。我國(guó)雖然起步較晚，但涌現(xiàn)出了優(yōu)秀的鏡頭公 司如廣州長(zhǎng)步道、東正光學(xué)等企業(yè)。

工業(yè)相機(jī)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換，本土品牌有望實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)替代。工業(yè)相機(jī)是工業(yè)視 覺(jué)系統(tǒng)的核心零部件，其本質(zhì)功能是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，要求產(chǎn)品具有較高 的傳輸力、抗干擾力以及穩(wěn)定的成像能力。隨著設(shè)計(jì)技術(shù)和制造工藝的不斷提升， 成本更低、分辨率更高、集成度更高的 CMOS 圖像傳感器逐漸替代早期的 CCD 傳感器。目前市面上的工業(yè)相機(jī)主要有面陣相機(jī)、線陣相機(jī)、3D 相機(jī)以及智能 相機(jī)。據(jù) CMVU 的統(tǒng)計(jì)，2015 年后，中國(guó)涌現(xiàn)出了一批有規(guī)模的、有競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)產(chǎn)品牌，如?？禉C(jī)器人、大恒圖像、華睿科技等年產(chǎn)十萬(wàn)顆以上的公司。2020 年，國(guó)產(chǎn)相機(jī)銷售數(shù)量占比已超過(guò) 80%，有望在不久的未來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口的全面 替代。

3D視覺(jué)前景廣闊，技術(shù)迭代打開(kāi)應(yīng)用空間

2D 機(jī)器視覺(jué)技術(shù)具有局限性，3D 可以作為有效補(bǔ)充。使用 2D 機(jī)器視覺(jué)技術(shù) 可以獲取二維圖像，在三個(gè)自由度（x、y 和旋轉(zhuǎn)）上定位被攝目標(biāo)，并基于灰度、 對(duì)比度的特征進(jìn)行分析。但 2D 技術(shù)存在無(wú)法提供物體高度、平面度、表面角度、 體積等三維信息、易受光照變化影響、對(duì)物體運(yùn)動(dòng)敏感等局限性。3D 技術(shù)增加 了旋轉(zhuǎn)、俯仰、橫擺三個(gè)維度，更能還原真實(shí)立體世界，通過(guò) 3D 視覺(jué)傳感器采集3D 輪廓信息，形成 3D 點(diǎn)云，實(shí)現(xiàn)平面度、翹曲度、段差、曲面輪廓度等 3D 尺寸量測(cè)。

3D視覺(jué)技術(shù)主要包括雙目、結(jié)構(gòu)光、ToF、和激光三角測(cè)量。

雙目技術(shù)：通過(guò)模仿人眼用兩個(gè)攝像頭觀察同一景物，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)成本低，識(shí)別距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，目前應(yīng)用較為廣泛，但其弊端為算法復(fù)雜，計(jì)算量大，不適合在光線較差的環(huán)境中使用。

飛行時(shí)間法成像技術(shù)（TOF，Time Of Flight）：通過(guò)給目標(biāo)物連續(xù)發(fā)送光 脈沖，通過(guò)探測(cè)光脈沖發(fā)射到返回的飛行時(shí)間來(lái)得到目標(biāo)物距離，具有響應(yīng)快、軟件簡(jiǎn)單、識(shí)別距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是分辨率低、不能精密成像且成本較高。

3D結(jié)構(gòu)光：從光源投射出一定結(jié)構(gòu)（比如黑白相間）的光線，通過(guò)條紋/斑 點(diǎn)的變形計(jì)算圖形的三維圖像，其計(jì)算簡(jiǎn)單、精度較高，普及度較高。2017 年蘋果發(fā)布的 iPhone X 就搭載了前置 3D 結(jié)構(gòu)光傳感器用于 Face ID 的人臉解鎖。

激光三角測(cè)量：與 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)類似，區(qū)別是以激光作為光源來(lái)確定空間物體的三維坐標(biāo)，精準(zhǔn)度高、成本低，但不適于遠(yuǎn)距離測(cè)量。

工業(yè)控制對(duì)精度、柔性的要求高，場(chǎng)景還原度更好、魯棒性更強(qiáng)的 3D 有望加速 滲透。盡管目前 2D 視覺(jué)可以滿足絕大部分行業(yè)對(duì)檢測(cè)的需求，但涉及到立體工 件、精度要求高的檢測(cè)仍需 3D 視覺(jué)來(lái)配合。通過(guò)增加 3D 視覺(jué)模塊，增加工業(yè) 機(jī)器人的環(huán)境感知能力，可以拓寬應(yīng)用場(chǎng)景。例如，3D 視覺(jué)能使機(jī)器人更加精 準(zhǔn)地定位被操作物，實(shí)現(xiàn)更高難度的不規(guī)則包裹抓取、非標(biāo)金屬部件焊接等操作， 機(jī)器人柔性大幅提升。根據(jù) MIR 的預(yù)測(cè)，搭載 3D 視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人滲透率將有望從 2021 年的 4%提升至 2025 年的 10.5%，出貨量 CAGR 達(dá) 46%。

3D視覺(jué)技術(shù)在消費(fèi)級(jí)應(yīng)用上空間廣闊

消費(fèi)電子：2017 年 9 月以來(lái)，蘋果公司的 iPhone X、iPhone 11、iPhone 12 手機(jī)系列均搭載了前置結(jié)構(gòu)光 3D 視覺(jué)傳感器，并在 iPhone 12 Pro 上 同步搭載了基于 dToF 技術(shù)的后置激光雷達(dá)掃描儀；安卓端包括華為 Mate 系列、P 系列，OPPO Find X，魅族 17 Pro、18 Pro 等陸續(xù)有十余款智能手機(jī)分別在前置和后置視覺(jué)傳感器中不斷嘗試使用結(jié)構(gòu)光和 ToF 技術(shù)。通過(guò)在智能手機(jī)、平板設(shè)備、電視等智能終端設(shè)備上搭載 3D 視覺(jué)傳感器可 以使其具備 3D 人臉識(shí)別解鎖、沉浸式交互、體感交互等能力，從而帶來(lái)更 安全、更好的用戶體驗(yàn)。

AIoT：3D 視覺(jué)傳感器可以被搭載在 3D 空間掃描設(shè)備、服務(wù)型機(jī)器人、 AR/VR設(shè)備等終端上以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng) 2D相機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能，例如三維重建、避障導(dǎo)航等；在服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，3D 視覺(jué)傳感器可以幫助服務(wù)機(jī)器人高效完成人臉識(shí)別、距離感知、避障、導(dǎo)航等功能，使其更加智能化。目前 已實(shí)現(xiàn)落地的應(yīng)用包括掃地機(jī)器人、自動(dòng)配送機(jī)器人、引導(dǎo)陪伴機(jī)器人等， 服務(wù)于家庭、餐廳、旅館、醫(yī)院等多個(gè)線下場(chǎng)景。根據(jù) IDC 的數(shù)據(jù)，2017 年全球商務(wù)用機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為 213.2 億美元，預(yù)計(jì) 2022 年全球市場(chǎng)規(guī)模 可達(dá) 538.0 億美元，2017-2022 年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為 20.3%。

3D 視覺(jué)仍處于探索初期，具備核心技術(shù)的廠商有望率先受益。隨著 5G 技術(shù)的 推廣普及，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將迎來(lái)快速發(fā)展，推動(dòng)視覺(jué)技術(shù)加速?gòu)?2D 成 像向 3D 視覺(jué)感知跨越。根據(jù) 2019 年 Gartner 新興技術(shù)發(fā)展周期曲線圖，3D 視覺(jué)感知概念已經(jīng)突破了早期的期望膨脹期，并逐漸步入產(chǎn)業(yè)化前的重要發(fā)展階 段，不斷探索潛在的細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用，尋找潛在的增長(zhǎng)拐點(diǎn)。目前全球已掌握核心 技術(shù)并實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)面陣 3D 視覺(jué)傳感器量產(chǎn)的企業(yè)僅有蘋果、微軟、索尼、英特 爾、華為、三星和奧比中光等少數(shù)企業(yè)。我們認(rèn)為在這一新領(lǐng)域逐步走向成熟的 過(guò)程中，具備創(chuàng)新能力、掌握核心技術(shù)的公司有望率先受益。

（文章節(jié)選自：財(cái)通證券，作者：楊燁）