2019年我國3D工業相機測量模組行業發展概況及未來發展趨勢[圖]

    1、3D工業相機測量模組行業產品定義及分類

    普通攝像頭都是2D平面成像的，丟失了物理世界中的第三維信息（尺寸和距離等幾何數據），計算機只能實現影像記錄和平面圖像特征識別，分析算法難度極大，目前能夠實現的智能分析功能十分有限。

    3D成像能夠識別視野內空間每個點位的三維坐標信息，從而使得計算機得到空間的3D數據并能夠復原完整的三維世界并實現各種智能的三維定位。

    3D工業相機測量模組包括鏡頭（lens）、傳感器（sensor）、后端圖像處理芯片（Backend IC）、軟板（FPC）等四個部分。

    根據不同的硬件組合方案和內置算法設計，目前 3D 成像技術可為：結構光（Structure Light）、ToF 時差測距法（Time of Flight）、雙目立體視覺（Binocular Stereo Vision）。

三類 3D 成像技術比較分析

資料來源：智研咨詢整理

    （1）雙目立體視覺

    常識可知當人利用兩只眼睛獲取的圖像比單眼所獲圖像更具有明顯的深度感，而雙目立體視覺就是仿照人雙眼的原理，利用成像設備從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像，通過計算圖像對應點間的位置偏差，來獲取物體三維幾何信息。利用雙攝像頭同時拍攝被測物體，通過算法算出被拍攝物體與左/右攝像頭的角度，再加上固定的兩個攝像頭的中心距，利用三角定位法則可計算出物體的景深信息。但是若兩個攝像頭的中心距過小，則可計算的物體距離范圍較小。若想識別較遠具體物體的景深信息，就必須讓左右攝像頭的距離拉遠，這一點在較小體積的移動終端中很難實現。利用雙攝像頭實現光學變焦主要是左右攝像頭使用不同的FOV（可視角），這樣兩個攝像頭取景不同。當用戶需要廣角照片，則用視角為85度的左攝像頭取景，獲得廣角效果。當用戶需要長焦照片，則用視角為45度的右攝像頭取景，獲得長焦效果。

    （2）ToF時差測距法

    TOF時差測距法是指傳感器發出經調制的近紅外光，遇物體后反射，傳感器通過計算光線發射和反射時間差或相位差，來換算被拍攝景物的距離，以產生深度信息，此外再結合傳統的相機拍攝，就能將物體的三維姿態信息與平面色彩信息。TOF與結構光的不同之處在于其采用主動光探測方式，與一般光照需求不一樣的是，TOF照射單元的目的不是照明，而是利用入射光信號與反射光信號的變化來進行距離測量，所以TOF的照射單元都是對光進行高頻調制之后再進行發射，因此不需要嚴格的控制外界光線環境。ToF時差測距法能夠實時計算被測物體的景深信息，同時不受外界光線環境和物體表面灰度影響，同時其計算精度并不隨被測物體距離變化而變化，對于一些大范圍運動場景的應用具有非常意義。但是TOF傳感器都需要高速信號控制，因此對CPU主頻要求較高，同時產生的功耗較大。目前意法半導體推出的Flight Sense是全球市場排名第一的ToF解決方案，其在手機行業的滲透率也相當客觀。

    （3）結構光方案

    結構光是3D成像的一個光學方法，其通過投射出一組用數學方法構造的特定激光紅外線圖案，按照一定順序掃描在被測物體上。激光紅外線經被測物體發生反射，由攝像頭捕捉到因照射被測物體而發生扭曲形變的激光紅外圖案，通過將變形圖案與基準圖案對比則可計算被照射物體表面上每個點的立體空間坐標，然后用獲得的點云數據進行詳細的3D模型構建。雖然結構光是目前業界較為成熟的3D成像解決方案，但是其依賴畸變后的反射紅外線進行被測物體的位置測算，因此受到被測物體的距離限制以及環境光線的影響。

    2、3D工業相機測量模組行業產業鏈示意圖

    3D工業相機測量模組上游原材料包括電子元器件、傳感器及其他原材料，下游領域主要是工業相機行業等。

3D工業相機測量模組行業產業鏈

資料來源：智研咨詢整理

    3、我國3D工業相機測量模組行業市場規模

    智研咨詢發布的《2021-2027年中國3D工業相機測量模組市場前景預測及未來發展趨勢報告》數據顯示：2019年我國3D工業相機測量模組行業市場規模約9945萬元，同比2018年的4810萬元增長106.76%，近幾年我國3D工業相機測量模組行業市場規模情況如下圖所示：

2015-2019年中國3D工業相機測量模組行業市場規模情況

資料來源：智研咨詢整理

    目前，國內3D工業相機測量模組行業主要應用于測量/檢測領域，其他領域需求較少。

2015-2019年中國3D工業相機測量模組行業細分市場情況

資料來源：智研咨詢整理

    4、我國3D工業相機測量模組行業發展產銷量情況

    2019年我國3D工業相機測量模組行業產量4850套，3D工業相機測量模組行業需求量20505套。近幾年我國3D工業相機測量模組行業供需態勢如下圖所示：

2015-2019年3D工業相機測量模組行業發展產銷量情況

資料來源：智研咨詢整理

    5、2020年中國3D工業相機測量模組行業品牌發展分析

    目前國內已有多家企業布局3D工業相機測量模組行業，例如小優智能科技（深圳）有限公司、浙江華?？萍加邢薰疽约拔靼仓蠊怆娍萍加邢薰镜鹊?。

我國3D工業相機測量模組產業鏈部分參與者簡介

資料來源：公司公告

    6、3D工業相機測量模組市場規模預測

    預計到2020年3D工業相機測量模組市場規模已達12632.1萬元，2026年市場規模增長至31212.9萬元。未來幾年3D工業相機測量模組市場規模走勢如下：

2020-2026年3D工業相機測量模組市場規模預測

資料來源：智研咨詢整理