我國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)發(fā)展概況及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)圖

1、我國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)發(fā)展概況及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)圖 1、3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)產(chǎn)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(shù)據(jù)），計(jì)算機(jī)只能實(shí)現(xiàn)影像記錄和平面圖像特征識(shí)別，分析算法難度極大，目前能夠?qū)崿F(xiàn)的智能分析功能十分有限。 3D成像能夠識(shí)別視野內(nèi)空間每個(gè)點(diǎn)位的三維坐標(biāo)信息，從而使得計(jì)算機(jī)得到空間的3D數(shù)據(jù)并能夠復(fù)原完整的三維世界并實(shí)現(xiàn)各種智能的三維定位。 3D工業(yè)相機(jī)測(cè)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(gè)部分。 根據(jù)不同的硬件組合方案和內(nèi)置算法設(shè)計(jì)，目前 3D

2、成像技術(shù)可為：結(jié)構(gòu)光（Structure Light）、ToF 時(shí)差測(cè)距法（Time of Flight）、雙目立體視覺(jué)（Binocular Stereo Vision）。三類 3D 成像技術(shù)比較分析結(jié)構(gòu)光TOF雙目立體視覺(jué)技術(shù)成熟度硬件成本模組大小功耗時(shí)延強(qiáng)光性能暗光性能額外光源需要需要不需要散熱要求軟件復(fù)雜度 （1）雙目立體視覺(jué) 常識(shí)可知當(dāng)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(jué)就是仿照人雙眼的原理，利用成像設(shè)備從不同的位置獲取被測(cè)物體的兩幅圖像，通過(guò)計(jì)算圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的位置偏差，來(lái)獲取物體三維幾何信息。利用雙攝像頭同時(shí)拍攝被測(cè)物體，通過(guò)算法算出被拍攝物體與左

3、/右攝像頭的角度，再加上固定的兩個(gè)攝像頭的中心距，利用三角定位法則可計(jì)算出物體的景深信息。但是若兩個(gè)攝像頭的中心距過(guò)小，則可計(jì)算的物體距離范圍較小。若想識(shí)別較遠(yuǎn)具體物體的景深信息，就必須讓左右攝像頭的距離拉遠(yuǎn)，這一點(diǎn)在較小體積的移動(dòng)終端中很難實(shí)現(xiàn)。利用雙攝像頭實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦主要是左右攝像頭使用不同的FOV（可視角），這樣兩個(gè)攝像頭取景不同。當(dāng)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(dāng)用戶需要長(zhǎng)焦照片，則用視角為45度的右攝像頭取景，獲得長(zhǎng)焦效果。 （2）ToF時(shí)差測(cè)距法 TOF時(shí)差測(cè)距法是指?jìng)鞲衅靼l(fā)出經(jīng)調(diào)制的近紅外光，遇物體后反射，傳感器通過(guò)計(jì)算光線發(fā)射和反射時(shí)間差或相位

4、差，來(lái)?yè)Q算被拍攝景物的距離，以產(chǎn)生深度信息，此外再結(jié)合傳統(tǒng)的相機(jī)拍攝，就能將物體的三維姿態(tài)信息與平面色彩信息。TOF與結(jié)構(gòu)光的不同之處在于其采用主動(dòng)光探測(cè)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(hào)與反射光信號(hào)的變化來(lái)進(jìn)行距離測(cè)量，所以TOF的照射單元都是對(duì)光進(jìn)行高頻調(diào)制之后再進(jìn)行發(fā)射，因此不需要嚴(yán)格的控制外界光線環(huán)境。ToF時(shí)差測(cè)距法能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算被測(cè)物體的景深信息，同時(shí)不受外界光線環(huán)境和物體表面灰度影響，同時(shí)其計(jì)算精度并不隨被測(cè)物體距離變化而變化，對(duì)于一些大范圍運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的應(yīng)用具有非常意義。但是TOF傳感器都需要高速信號(hào)控制，因此對(duì)CPU主頻要求較高，同時(shí)產(chǎn)

5、生的功耗較大。目前意法半導(dǎo)體推出的Flight Sense是全球市場(chǎng)排名第一的ToF解決方案，其在手機(jī)行業(yè)的滲透率也相當(dāng)客觀。 （3）結(jié)構(gòu)光方案 結(jié)構(gòu)光是3D成像的一個(gè)光學(xué)方法，其通過(guò)投射出一組用數(shù)學(xué)方法構(gòu)造的特定激光紅外線圖案，按照一定順序掃描在被測(cè)物體上。激光紅外線經(jīng)被測(cè)物體發(fā)生反射，由攝像頭捕捉到因照射被測(cè)物體而發(fā)生扭曲形變的激光紅外圖案，通過(guò)將變形圖案與基準(zhǔn)圖案對(duì)比則可計(jì)算被照射物體表面上每個(gè)點(diǎn)的立體空間坐標(biāo)，然后用獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的3D模型構(gòu)建。雖然結(jié)構(gòu)光是目前業(yè)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(jìn)行被測(cè)物體的位置測(cè)算，因此受到被測(cè)物體的距離限制以及環(huán)境

6、光線的影響。 2、3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D 3D工業(yè)相機(jī)測(cè)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(lǐng)域主要是工業(yè)相機(jī)行業(yè)等。 3、我國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模 HYPERLINK /research/202103/940539.html 智研咨詢發(fā)布的2021-2027年中國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告數(shù)據(jù)顯示：2019年我國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約9945萬(wàn)元，同比2018年的4810萬(wàn)元增長(zhǎng)106.76%，近幾年我國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模情況如下圖所示： 目前，國(guó)內(nèi)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)主要應(yīng)用于測(cè)量/檢測(cè)領(lǐng)域

7、，其他領(lǐng)域需求較少。 4、我國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)發(fā)展產(chǎn)銷(xiāo)量情況 2019年我國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)產(chǎn)量4850套，3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)需求量20505套。近幾年我國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)供需態(tài)勢(shì)如下圖所示： 5、2020年中國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)品牌發(fā)展分析 目前國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)布局3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組行業(yè)，例如小優(yōu)智能科技（深圳）有限公司、浙江華睿科技有限公司以及西安知象光電科技有限公司等等。我國(guó)3D工業(yè)相機(jī)測(cè)量模組產(chǎn)業(yè)鏈部分參與者簡(jiǎn)介參與者簡(jiǎn)介小優(yōu)智能科技（深圳）有限公司是一家專注于高精度3D機(jī)器視覺(jué)模組（基于動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)光技術(shù)）研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售的高科技企業(yè)。公司自主研發(fā)的

8、3D機(jī)器視覺(jué)模組采用激光/DLP白光編碼光柵結(jié)構(gòu)光+雙工業(yè)相機(jī)方案，還原物體三維信息，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域（3D人臉識(shí)別、醫(yī)美整形等）、工業(yè)領(lǐng)域（3D無(wú)序抓取、拆垛碼垛、上下料、3D檢測(cè)等）和安防領(lǐng)域（公安刑偵、公安交通等），具有精度高、速度快、成本低的優(yōu)勢(shì)。浙江華睿科技有限公司是一家專注于機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售的專業(yè)性公司，是全球領(lǐng)先的以視頻為核心的智慧物聯(lián)解決方案提供商和運(yùn)營(yíng)服務(wù)商大華股份旗下機(jī)器視覺(jué)子公司。西安知象光電科技有限公司知象光電科技是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，著力研發(fā)結(jié)構(gòu)光3D成像核心硬件技術(shù)，打造高精度3D成像國(guó)際品牌。東莞市盟拓智能科技有限公司專業(yè)從事機(jī)器視覺(jué)和人工智能技術(shù)

9、的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、服務(wù)。已成功地推出了3D-01、3D-10、3D-500系列的數(shù)字3D機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。深圳市安華光電技術(shù)有限公司從事行業(yè)涉及目標(biāo)顯示、模擬仿真、激光顯示、光學(xué)投影等多個(gè)領(lǐng)域，在光學(xué)超短焦投影，LED微型投影方面有多項(xiàng)專利技術(shù)深圳市邁德威視科技有限公司現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)知名品牌工業(yè)相機(jī)制造商，與諸多上市公司和行業(yè)龍頭保持著緊密的合作關(guān)系。北京睿拓時(shí)創(chuàng)科技有限公司北京睿拓時(shí)創(chuàng)科技有限公司是一家專注于創(chuàng)新 、設(shè)計(jì)、仿真、制造、驗(yàn)證一體化解決方案推廣和服務(wù)的公司， 公司主要產(chǎn)品包括數(shù)據(jù)專利與創(chuàng)新軟件、設(shè)計(jì)制造及有限元解決方案，以及光學(xué)測(cè)量設(shè)備。精銳視覺(jué)智能科技集團(tuán)專業(yè)從事機(jī)器視覺(jué)和人工智能技術(shù)在制造業(yè)中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，以及提供整套工業(yè)視覺(jué)智能化解決方案的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，主要產(chǎn)品包括三維視覺(jué)高精度檢測(cè)系統(tǒng)、智能視覺(jué)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)、外觀瑕疵智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)等標(biāo)