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AI 3D视觉+人工智能，开启无限可能

3D传感技术：应用3D视觉传感器经过向目的投射特殊波段的主动式光源，并对反射回的光信号停止计算，最终完成对物体的三维深度信息采集，为后期的图像剖析提供了关键特征。由于3D传感技术可获取物体的深度信息，搭载3D视觉传感器的智能设备就可以据依据3D传感恢复理想三维世界，并完成后续的智能交互，因而3D视觉传感器也将成为AIoT设备智能交互的中心部件。

AI 3D传感技术：3D传感技术与AI技术的分离，如兼备3D量测和3D机器人引导的智能传感器不只能完成机器操作的可视化，还能够经过信息处置停止控制决策，成为往常最抢手的机器视觉技术。AI 3D估计将成为下一代消费电子图像传感、AR 定位的底层技术。假如把计算机视觉应用比作人的“眼睛”，3D传感技术就相当于人眼的成像层，只要底层的“成像”做得好，才干确保“大脑”能基于“眼睛”获取的图像停止更好的决策。AI 3D传感技术在计算机视觉技术范畴中是最为中心的底层技术之一。

AI 3D视觉传感器：是一套精细的三维光学丈量系统，以奥比中光 Astra 系列为例，产品内部结构主要由激光投影模组、光学成像模组、深度引擎芯片以及其他电子器件、构造件等组成的系统级产品。

l激光投影模组：由激光发射器、透镜、衍射光学元件等光学元器件构成，整体构造经过特殊散热以及高度集成化设计使得具备小体积、高稳定性、高性能特性；此外经过对激光发射器、衍射光学元件的综合光学优化使得衍射光束功率散布平均、零级强度弱化，确保发射端能够向三维空间投射出对人眼平安且高比照度的激光散斑，以对整个三维空间停止编码。
l光学成像模组：包括感光芯片、定制滤光片以及成像透镜等主要器件，经过设计与发射端光源波长分歧的窄带滤光片能够大幅降低环境光影响从而提升成像质量；

l感光芯片：用于接纳由三维空间物体反射回的空间编码信息，并输入到深度引擎芯片停止计算。

l深度引擎芯片：内部固化深度引擎算法，能够在接纳到感光芯片的空间编码信息后停止实时的深度解算以输出 3D 数据，与传统的通用途理器调用算法停止深度计算相比，深度引擎芯片具备更快的计算效率以及更准确的计算才能，是完成 3D 视觉传感器由实验室走向量产、产品化的中心。

市场规模：随着 2D 成像逐步向 3D 视觉感知升级，3D 视觉感知市场处于规模快速增长的爆发前期。根据Yole 数据，2019 年全球 3D 视觉感知市场规模为 50 亿美元，且市场规模将快速发展，预计在 2025 年达到 150 亿美元，2019-2025 年复合增长率约为 20%。

其中各分类应用市场规模和未来增长预测如下：

3D 视觉感知的六大技术路线，目前均有一定的市场应用，但是结构光，ToF和 Lidar 技术基于其自身的技术特点，更能满足消费电子和汽车自动驾驶的场景应用需求，具有更大的市场应用空间。这三类技术目前应用占比已高于其他 3D视觉感知技术，未来随着消费电子和汽车自动驾驶市场的增长，结构光、ToF 和Lidar 技术的市场占比会进一步提升。

展开阶段：3D 视觉感知技术阅历以下阶段，加速从工业级向消费级拓展。
Ø 萌芽期：3D 视觉感知技术最早应用于工业范畴，主要用于工业设备与零部件的高精度三维丈量以及物体、材料的微小形变丈量。但用于工业检测的 3D 视觉丈量设备普通为多种技术融合运用，具有设备本钱高、体积大、功耗高，应用进步缓慢等特性。代表产品有瑞典海克斯康（HEXAGON）的 PrimeScan 扫描仪、德国高慕公司（GOM）的 ATOS 系列三维扫描仪和 ARAMIS 三维形变丈量系统等。
Ø 商业化探求期：随着底层元器件、中心算法等技术快速展开，3D视觉感知技术逐渐由工业范畴向消费级范畴推行。此时3D 视觉感知产品的本钱、体积、功耗都得到显著降低并且应用聚焦于三维建模、人机交互等范畴。代表产品有微软的3D 视觉感知产品 Kinect、英特尔基于结构光技术的产品 RealSense以及奥比中光基于结构光技术的消费级3D 视觉传感器 Astra等。
Ø 市场导入期：随着3D 视觉感知技术的不时升级，3D 视觉感知产品的本钱、功耗、体积进一步得到优化，逐步在智能手机、移动支付、AIoT 等范畴落地应用。2017 年苹果发布的 iPhone X搭载了前置 3D 结构光视觉传感器，这标志着 3D 视觉感知技术在消费级范畴开端范围化进步。
Ø 快速展开期：2018 年以来，3D 视觉传感器在刷脸支付、智能门锁、3D 看房等范畴加速落地。同时，基于不同技术道路的产品日益丰厚：1）iToF：华为、魅族等厂商相继推出搭载了基于iToF 技术的后置 3D 视觉传感器的智能手机；2）dToF：2020 年苹果推出搭载了基于 dToF 技术的Lidar 扫描仪的iPad Pro 及 iPhone 12 Pro；3）双目视觉：大疆创新搭载了双目视觉系统的无人机如 Phantom Pro/Pro+、Mavic 2 Pro/Zoom 等；4）激光雷达：谷歌旗下 Waymo 公司搭载激光雷达及多传感器的无人驾驶汽车。
全球抢先的AI 3D视觉平台型公司，充分受益下游AI应用场景迸发

【AI 3D✖生物辨认】：搭载 3D 传感器可完成更平安、更精准的 3D 刷脸支付和解锁，公司产品普遍应用于线下支付终端、智能门锁/门禁、医保核验支付等，其中公司为蚂蚁集团定制开发应用于线下支付的 3D 视觉传感器出货量超百万台。
【AI 3D✖机器人】：3D 视觉传感器可协助机器人高效完成人脸辨认、间隔感知、避障、导航等功用，使其愈加智能化。公司产品已普遍应用于扫地机器人、自动配送机器人、引导陪伴机器人、人形机器人、割草机器人等，效劳于家庭、餐厅、旅馆、医院等多个线下场景，客户包括小米、捷普、擎朗、小鹏等。
【AI 3D✖智能汽车】：3D 视觉在车外应用包括自动驾驶及辅助驾驶 360 度 3D 环顾、车外身份辨认等；车内应用包括驾驶员检测以及车内智能交互。公司产品包括3D TOF摄像头和激光雷达。
【AI 3D✖XR】：在 AR 范畴，AI 3D 视觉可协助 AR 设备对四周环境停止三维重建，使得虚拟的平面影像更好的叠加在理想场景中，同时 3D 视觉感知能够辨认人的手势、动作从而完成人与虚拟影像的交互。在MR范畴，据金融时报透露，苹果MR设备Reality Pro 将搭载AI 3D LiDAR传感器，以完成SLAM等功用。3D视觉感知技术能够对空间、人体、物体的三维扫描和建模，完成Vslam视觉导航、动作行为辨认、人机交互等功用。
【AI✖虚拟人】：本周末，Epic发布的虚幻引擎5新应用——“MetaHuman Animator”，极速模仿真人面部动作，曾经揭露新一代虚拟人范式，10分钟制造你本人的虚拟人。进一步从建模端快速进化，让建模才能赋予到每个个人制造者。其硬件端中心仅需求苹果手机前置摄像头。而苹果手机从2020年开端进一步强化3D toF摄像头，即为其迎接MR+虚拟人的长期规划。
【AI 3D✖聪慧农牧】：搭载3D视觉传感器可显著提升“养猪”效率，应用猪脸辨认等人工智能手腕，可完成机器人饲喂、全程可溯源。依据公司招股书，牧原集团是公司2021年第五大客户，为其提供3D视觉传感器，赋能AI养猪。
【AI 3D✖聪慧工业】：经过搭载3D 传感器可完成微米级的工业扫描、工业检测等功用，公司为日本三樱提供三维光学弯管检测系统等，并可将公司产品在工业场景中的应用拓展至汽车工业、航空航天、土木工程等 10 多个学科范畴的科研、教学、消费和在线检测场景。此外，针对英伟达最新发布的面向全球各地的团队成员共同调用平台中的3D资产（如机器臂）对工厂停止构建，并能够经过仿真检验评价构建效果，公司已完成3D视觉感知分离机械臂乱序抓取的相关应用。
【奥比中光✖微软✖英伟达】：公司与微软、英伟达结合研发制造3D相机Femto Mega已于近期正式量产，并面向全球出售。该产品交融微软第一代深度相机Azure Kinect的全部性能，并集成英伟达Jetson Nano深度算力平台，有望在物流、机器人、制造、工业、批发、医疗保健和健身处理计划等范畴普遍应用。
竞争格局：
目前在消费级应用市场中，已展开相关技术与产品研发的主要企业包括苹果、华为、微软、英特尔、索尼、三星等科技巨头企业，还包括英飞凌、瑞芯微、华捷艾米、奥比中光等企业。
微软：是业内最早推出消费级 3D 视觉传感器的企业，经过多年开展，已推出了却构光、iToF 技术的 3D 视觉传感器面向市场销售，推进了 3D 视觉感知技术的开展；
苹果、华为：主要面向自主终端产品（智能手机、平板设备等）对 3D 视觉感知技术需求，自研 3D 视觉传感器以效劳于自家产品；英特尔则面向开发者、机器人等多个应用场景推出了多款产品。
索尼、三星：借助于本身在感光芯片方面的实力，在 iToF、dToF 技术上停止发力，推出了相应的感光芯片产品，面向业内其他企业销售。
英飞凌、瑞芯微、华捷艾米：也向市场推出了各自研发的 3D 视觉传感器产品。
奥比中光：全球少数几家全面规划六大3D视觉感知技术（构造光、iToF、双目、dToF、Lidar 以及工业三维丈量）的公司，具有全栈式技术研发才能和全范畴技术道路规划。

奥比中光核心竞争力：坚持自主设计研发关键的一“芯”一“线”：“芯”是3D视觉感知深度算法的核心芯片，“线”则是3D传感摄像头模组的生产线，啃下难啃的“硬骨头”，从而抢占3D视觉感知行业高地。公司目前是全球少数几家全面布局六大3D视觉感知技术（结构光、iToF、双目、dToF、Lidar 以及工业三维测量）的公司，拥有全栈式技术研发能力和全领域技术路线布局。2019-2021年公司研发费用率（剔除股份支付）分别为32.46%、96.50%、72.05%。目前公司已拥有从3D传感技术，到芯片、算法，到系统、框架、上层应用支持的全栈技术。

l芯片层：目前已研发出MX系列3款深度引擎芯片，同时2019-2021年期间投入研发的芯片包括高分辨率结构光专用感光芯片、MX6600、iToF感光芯片（待量产）、AIoT数字算力芯片、dToF感光芯片等。

l系统层：以奥比中光在手机领域推出的iTOF系统方案为例，该创新性方案克服了传统iTOF方案的数据精度受环境影响的不足，对硬件和算法都做了创新式提升，测量精度和分辨率都显著提高。
l算法层：对于底层算法，公司制定了算法 IP 化、算法平台化双向技术路线，对已有算法不断进行优化与迭代。目前公司已量产结构光深度引擎算法、iToF 深度引擎算法、双目深度引擎算法，算法均实现了芯片 IP 化，同时这三种底层算法仍在不断优化与迭代以进行技术储备。对于应用算法，公司面向多元化市场需求，找准行业痛点，攻克共性关键应用算法，已商用骨架跟踪、图像分割、三维重建、机器人 SLAM 等算法，算法均可以实现在不同平台进行落地，正在开展扫地机 SLAM、大场景三维重建、实景导航等算法的技术储备。公司核心算法技术已布局及储备情况如下图所示：

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