3D视觉技术专题：可应用于ARVR、机器人等下游，迎千亿蓝海.pdf

3D视觉技术专题：可应用于ARVR、机器人等下游，迎千亿蓝海。3D视觉采集深度信息，在AR/VR、机器人等下游应用空间广阔。2D平面视觉无 法识别物理世界的三维信息，因此难以实现精准识别、追踪等功能。3D视觉感知是 一种深度感应技术，能通过相应传感器来采集视野内空间每个点位的三维坐标，再 通过算法复原智能获取三维立体成像，在消费电子、生物识别、AIoT等领域均能发 挥作用。并且3D视觉传感器已开始装载于AR/VR穿戴设备、服务机器人等终 端，2024年一季度苹果新发售的MR头显穿戴设备Apple Vision Pro就使用了 深度传感器——激光雷达和结构光方案的3D深度相机TrueDepth。参考Yole的 统计预测数据，全球3D视觉感知的市场空间将从2022年的82亿美元增长至 2028 年的172亿美元。

3D视觉技术多元化，结构光和ToF方案主导市场。3D视觉感知中最关键的深度 信息依赖于光学测距，按技术原理划分为结构光、飞行时间（ToF，iToF和 dToF），单目立体视觉、双目立体视觉和多目立体视觉。目前主要的3D视觉感知 方案是结构光、ToF和双目立体视觉。双目立体视觉、结构光、ToF在适用工作距 离、工艺难度与成本、分辨率和测量精度等属性方面区别较大，可应用的领域也有 所不同。双目立体视觉精度较低，在室外机器人等范畴有所应用；结构光在2米以 内的近距离测量分辨率和精度都很高，因此普遍用在刷脸支付、刷脸门锁、安防监 控、手机前置等功能；iToF在3-5米距离范围的测量精度高、分辨率尚可，常用 于VR/AR、手机前置和后置镜头；dToF在远距离的测量精度高，可用于手机后置 和平板后置，较高的工艺难度和成本也限制了dToF应用的进一步扩大。

光源和光学元件价值丰富，3D视觉行业合作与竞争并存。在结构光和ToF两类方 案中价值量较高的组件是VCSEL红外光发射器和一系列光学元件，包括衍射光学 元件（DOE）、扩散板（Diffuser）、晶圆级（WLO）光学透镜、红外窄带滤光 片。VCSEL的产业分工高度明确，专业化程度高，技术门槛较高。DOE是结构光 方案的重中之重，国内仅有少数厂商能够量产；ToF的光学元件采用Diffuser，设 计制作难度比结构光发射模组中的 DOE 要低很多，所以全球生产企业较DOE 多，主要有Viavi、Finisar、Himax、舜宇光学。晶圆级光学透镜的WLO 技术主 要掌握在 Heptagon（被 AMS 收购）、Himax、VisEra 采钰等厂商手中。红外 窄带滤光片阻止偏离940nm波段的光信号进入CIS，相比RGB 吸收型滤光片， 技术难度和产品价格更高，主要供应商为 VIAVI 和水晶光电。3D视觉感知属于新 兴行业，在消费电子、AR/VR、机器人、汽车等领域中具有广泛应用前景，正在快 速发展，现在行业内各厂商偏向于竞合关系，既存在部分竞争也有潜在的合作可 能。