从2D镜头到3D镜头，智能手机产业迎来的新变革！ (2d电影带3d镜片有效果么)
编辑:rootadmin
随着自动驾驶、人脸识别技术、无人零售店热潮的涌起，机器视觉行业越来越吸引市场关心。 前天晚间，专注于机器视觉和深度学习的AI领军企业商汤科技宣告完成4.1亿美元B轮融资的消息，更是引发了机器视觉业内的*。商汤科技的此次融资创下全球机器视觉及人工智能领域单轮融资最高纪录，同时商汤科技也成为全球融资额最高的机器视觉及人工智能独角兽企业。而也同样给其他机器视觉及人工智能厂商打开了相像空间。 在前天的《深度剖析：风口之上的无人商店和它背后的"黑科技"》一文当中，我们有简单介绍了机器视觉产业链的情况。相信看过的朋友应该已经有了一定的了解。 今天，我们就来谈谈随着机器视觉技术的发展对智能*产业的影响。一、从单镜头到双镜头 在智能定位器行业中，现在双镜头已变得十分普及。相比单镜头，双镜头可以捕捉更清晰的图像，相片亦更为细致。去年推出的双镜头智能定位器超过款，今年首四个月推出的新型双镜头智能定位器则有款。根据SunriseBigData，双镜头在年的渗透率仅为5.6％，但估计今年将达到％。一般来说，双镜头有四种类型：a、Bayer+单声道（华为P9）;b、wide+tele（iPhone7Plus）;c、对称（华为荣誉6Plus）；d、不对称（小米红米Pro）。技术概况： 由于双镜头可捕捉的图像信息比单镜头更为丰富，越来越多智能定位器配备了双镜头，如华为荣耀6Plus和iPhone7Plus。双镜头有三个主要使用：a、人像照片；b、远摄；c、广角照片。 在人像照片的使用中，背景可以虚化。这是由HTCM8首先推出，然后在华为P9中得到完善，其后是iPhone7Plus。
远摄代表用户可以放大照片并取得放大的图像。现在，大多数智能定位器都可以缩放，但是缩放将使解像度下降。 广角照片与远摄相反。广角照片并不是靠近特定的图像区域，而是提供更广阔的图像。 现在，双镜头有四种主要技术： a、Bayer（彩色）+单色（黑白），主要依靠Mono传感器的附加光线。Bayer+Mono双镜头可以显着增强图像质量，减低运动不清楚现象，特别是在低光环境下，但需要先进的算法； b、wide+tele：光学变焦现在是最重要的智能*功能之一。至于wide+tele双镜头，一个镜头是用于拍摄风景的广角镜头，另一个镜头用于拍摄人像。Wide+远摄双镜头可以为用户提供光学变焦和全景视野功能，而且图像质量要高得多，但wide+远摄镜头在低光环境中的聚焦较慢； c、对称代表配备两台相同类型相机的智能*； d、不对称代表配备两个不一样像素相机的智能*。一般而言，不对称和对称的双镜头的相片质量较低，但成本较低，因此它们一般用于中端智能定位器。上述四种主要技术可以分为两个生产过程计划： a、具有联合基板模块的双镜头； b、具有联合支架模块的双镜头。 通常，Bayer+Mono和对称双镜头运用联合基板模块，因为两个镜头传感器位于同一个基板上，提供防跌落保护。然而，联合基板生产过程计划的成本高于联合支架的成本，*率也较高。Wide+远摄和不对称双镜头则对应联合支架模块。联合支架的成本低于联合底板的成本，但对防跌落的保护能力较低。现在，华为是联合支架搞定方案的主要供应商。 根据SunriseBigData的数据，双镜头智能定位器的市场渗透率在年仅为5.6％，但估计今年将达到％。双镜头的关键部件是图像传感器（CMOS或CCD）、镜头、音圈电机（VCM）和模块封装、图像传感器和镜头。图像传感器是双镜头中的关键硬件；它们捕捉光线并将其转换为图像。 一般而言，常用的图像传感器为两种：a、互补式金属氧化物半导体（CMOS）；b、电荷耦合器件（CCD） 大多数智能定位器相机运用CMOS，因为CMOS在*作时所需的电力较低，而且生产成本低于CCD。产业链概况： 现在，智能定位器CMOS图像传感器市场由索尼主导，其年市场份额超过％，其次是三星，市场份额为％，豪威科技则拥有％份额。 镜头市场由大立光电、舜宇光学科技和玉晶光电股份有限公司主导。这三家公司在年的合计市场份额为.3％。现在，大多数智能相机配备6P镜头。只有大立光电才能实现良好的无*率（超过％）并具有足够的产能满足需要。 智能*中运用的VCM百分比从年的.4％上升到年的.6％。VCM市场以日本和韩国公司为主，合计市场份额为％-％。VCM也可用于许多其他领域，如VR/AR、无人机和医疗设备。 五大最大的单镜头模块供应商有舜宇光学科技、欧菲光、鸿海科技集团、高伟电子和三星电机，其市场份额分别为8.9％、8.7％、5％、4.7％和4.5％。 双镜头模块市场由LG、舜宇光学科技和欧菲光三家公司主导，合计市场份额约％。 我们认为，随着双镜头的规划越来越受欢迎，国内双镜头模块厂商的发展潜力巨大，双镜头的毛利率比单镜头模块高出约2％。国内主要的双镜厧模组厂商有舜宇光学科技、欧菲光、信利国际和丘钛科技。二、从2D到3D 3D成像技术已被许多相机公司确认为把数码相机产品创新化的措施。现在有两类的3D相机技术：a、结构光法；b、飞行时间法（ToF）。结构光法根据物体表面的反射特点及光学、声学特点来获得目标的三维信息。飞行时间法计算IR灯从投影机到*的距离，以确定物体的距离。其有机会使用在面部识别和AR/VR等用途。 据GrandViewResearch估计，到年，具有3D感应功能的智能定位器的全球出货量有望达到.亿美元，代表年至年的年均复合增长率约为.2％。现在，3D内容在游戏产业和媒体等行业越来越受欢迎。此外，3D镜头在安全监控和智能家居中的使用亦日益增加，有望推动3D感应市场发展。技术概况： 3D镜头技术分为飞行时间法（ToF）和结构光法。 飞行时间法计算IR灯从投影机到*的距离，以确定物体的距离。飞行时间法的帧率高于结构光法，能更有效地识别移动物体。 结构光法将已知图案投射到物体上，然后分析图案的变化来计算物体的表面和深度。飞行时间与结构光技术原理 结构光法的优点是：a、扫描速度快于飞行时间法；b、功耗较低；c、图像辨别率较高。 飞行时间法不需要衍射光学组件（DOE）或准直仪，并能有效地捕捉移动物体。 在此前的《iPhone8真的会用3D人脸识别技术取代指纹识别技术吗？》一文当中，我们也详细的介绍了飞行时间法（ToF）和结构光法的原理及优劣势，大家不妨去看下。产业链概况： 现在，飞行时间法搞定方案的主要供应商是微软、TI、三星和松下，而PrimeSense和英特尔主要提供算法和芯片。若撇除算法和芯片，飞行时间法的大多数组件与结构光法都相同。由于飞行时间法可更有效地捕捉运动，因此被广泛使用于VR/AR。例如，微软的Hololens和Google的ProjectTango都是基于飞行时间法搞定方案。 在现在阶段，智能定位器上的3D相机主要用于静态（例如面部识别），并且不需要高帧率，所以智能定位器制造商倾向选择结构光法。 结构光法设备的成本约为美元。投影机占总成本的约％，约为美元，算法芯片成本为4-6美元，占％-％，*的成本为5-6美元，占％-％。 苹果公司于年以3.亿-3.亿美元收购了一家三维传感器公司PrimeSense，该公司是结构光法技术的领导者之一，为微软Kinect的开发提供了研究和相关支持。因此，我们认为新iPhone运用结构光法的可能性很大，安卓智能*公司将紧随这个趋势。 在年第四季，全球共售出4.亿台智能定位器，其中3.亿台为运用安卓*的定位器（.7％），万台为运用苹果iOS的*（.9％）。我们相信随着3D感应技术在安卓智能定位器中日益普及，3D镜头行业的增长将进一步受到推动。 我们想提出3D感测似乎是行业的主要焦点。但是，现在由于投影机和算法芯片的高技术产生了进入壁垒，所以国内厂商主要做的还是3D镜头*。以下简单列举几家有能力为智能定位器提供3D感应搞定方案的国内厂商： 1、奥比中光（Orbbec）：主要供应3D传感器的消费级产品，旗下两个主要产品为Astra和Persee。Astra是一款结构光3D相机，可用于家庭、办公室、生产过程和机器人等等范畴。Persee是世界上第一台“相机计算机”，将深度感知*机技术与ARM处理器相结合，可以在没有外部处理源的情况下运行。所有Orbbec的3D技术都是*式平台，支援Win、安卓、OSX和Linux*。Orbbec是唯一拥有自家*生产线的3D传感器供货商，并不依赖于第三方制造商。现在，公司正与TCL、创维合作推广其Astra产品，客户在购买电视时可选择是否添加Astra。 2、华捷艾米：在消费电子和工业的3D感测技术使用领域方面，华捷艾米是领先的供应商，公司拥有AR和运动感测的完整搞定方案。公司的3D技术主要可用于五个领域：a）电视和游戏机：全身互动和不对称的游戏；b）3D扫描仪：3D打印和改装；c）机器人和玩具；d）IoT使用：智能家居、安全监控和能源消耗；e）PC和笔记本电脑：非接触式交互*、生物识别登录、手势控制和3D视差。公司的主要产品有3D感应芯片和模块、软件开发套件（SDK）和运动感应设备。公司的D感应芯片可以实时处理3D测量和图像深度，并已经开始量产。公司的SDK支持安卓、Linux、Win和Unity3D平台。它可以识别手势、重组物体和进行3D建模。运动感应设备采用先进和骨架技术，适用于大众市场的商业设备。在年，该公司与创维合作推出ARTV，当中涉及儿童教育、虚拟装配和互动游戏。 3、未动科技（Untouch）：主要提供智能环境感知计算软硬件搞定方案，该方案可以使用于AR、VR、机器人、无人机、智能家居、IoT等领域，让智能设备具备一双慧眼，拥有人工智能视觉交互能力。现在已发布有4款3D视觉交互产品：3D手势识别产品——黎曼平台，3D人脸识别技术产品——欧拉平台，SLAM产品——笛卡尔平台，及场景重建产品——高斯平台。 4、舜宇光学科技：主要规划和制造光学和光学相关产品，包括玻璃和塑料镜片、棱镜、定位器相机模块、显微镜、测量仪器和其他分析仪器。年5月，公司的镜头出货量达到4,万个，同比增长.1％。该公司为联想的AR智能*供应产品，管理层曾提到，公司将在年底前准备好结构光搞定方案。 5、晶方科技：主要从事传感器的封装和测验。公司的主要产品有图像传感器芯片、环境光传感器芯片、生物识别芯片和微机电*。该公司的产品使用于*、电脑等产品。晶圆级相机（WLC）是该公司最重要的技术之一。在晶圆级相机中，所有*部件通过芯片级方式制造，然后被结合成由CMOS图像传感器和微光学组成的单个部件装置，其增强了相机的捕光效率。WLC比传统相机模块更小和更便宜。 6、华天科技：是另一家国内生产商，公司拥有与晶方科技相似的技术。 7、欧菲光：主要供应金属网、生物识别*、相机模块、盖玻片、液晶显示模块和触摸面板等产品。公司还在中国、韩国、日本和美国开发移动智能终端和智能车。汽车行业方面，公司以在下领域都是一线供货商：汽车触摸屏、仪表盘和信息娱乐*、镜头和ADAS搞定方案、车身电子和传感器领域。该公司已通过了*O-、*O和TS认证。 注：以上厂商仅为例举，并非盘点。最后总结： 年全球智能*出货量约亿部，同比增长3％。全球智能定位器市场可以分为三个部分：a、正在下滑的市场；b、成熟市场；c、发展中的市场。 在西欧和日本市场，智能定位器需要正在下滑，年出货量同比下降8％。现在，中国和美国市场处于成熟阶段，市场增长正在放缓。然而，印度和其他东南亚国家仍有很大的发展潜力。 全球智能*市场的主要增长动力来自技术创新，所以中国智能定位器制造商必须优化价值链以保持竞争力。我们相信，用户和智能定位器之间的互动（或人机互动（HCI））将是*行业未来的大趋势。 根据定位器市场的历史，规划上的进步来自六个方面：可移植性、小型化、连接性、融合性、分歧性和使用软件。在从前，所有的规划都是基于对用户需要的理解，我们认为人机互动将是发展的下一步。现在，我们正处于人机互动的早期阶段，大多数公司仍专注于3D建模、以及图像识别方面。随着智能定位器制造商正在从单镜头转为双镜头，从2D成像转向3D成像，机器视觉技术及产业的发展正推动智能定位器产业迎来新的变革。
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远摄代表用户可以放大照片并取得放大的图像。现在，大多数智能定位器都可以缩放，但是缩放将使解像度下降。 广角照片与远摄相反。广角照片并不是靠近特定的图像区域，而是提供更广阔的图像。 现在，双镜头有四种主要技术： a、Bayer（彩色）+单色（黑白），主要依靠Mono传感器的附加光线。Bayer+Mono双镜头可以显着增强图像质量，减低运动不清楚现象，特别是在低光环境下，但需要先进的算法； b、wide+tele：光学变焦现在是最重要的智能*功能之一。至于wide+tele双镜头，一个镜头是用于拍摄风景的广角镜头，另一个镜头用于拍摄人像。Wide+远摄双镜头可以为用户提供光学变焦和全景视野功能，而且图像质量要高得多，但wide+远摄镜头在低光环境中的聚焦较慢； c、对称代表配备两台相同类型相机的智能*； d、不对称代表配备两个不一样像素相机的智能*。一般而言，不对称和对称的双镜头的相片质量较低，但成本较低，因此它们一般用于中端智能定位器。上述四种主要技术可以分为两个生产过程计划： a、具有联合基板模块的双镜头； b、具有联合支架模块的双镜头。 通常，Bayer+Mono和对称双镜头运用联合基板模块，因为两个镜头传感器位于同一个基板上，提供防跌落保护。然而，联合基板生产过程计划的成本高于联合支架的成本，*率也较高。Wide+远摄和不对称双镜头则对应联合支架模块。联合支架的成本低于联合底板的成本，但对防跌落的保护能力较低。现在，华为是联合支架搞定方案的主要供应商。 根据SunriseBigData的数据，双镜头智能定位器的市场渗透率在年仅为5.6％，但估计今年将达到％。双镜头的关键部件是图像传感器（CMOS或CCD）、镜头、音圈电机（VCM）和模块封装、图像传感器和镜头。图像传感器是双镜头中的关键硬件；它们捕捉光线并将其转换为图像。 一般而言，常用的图像传感器为两种：a、互补式金属氧化物半导体（CMOS）；b、电荷耦合器件（CCD） 大多数智能定位器相机运用CMOS，因为CMOS在*作时所需的电力较低，而且生产成本低于CCD。产业链概况： 现在，智能定位器CMOS图像传感器市场由索尼主导，其年市场份额超过％，其次是三星，市场份额为％，豪威科技则拥有％份额。 镜头市场由大立光电、舜宇光学科技和玉晶光电股份有限公司主导。这三家公司在年的合计市场份额为.3％。现在，大多数智能相机配备6P镜头。只有大立光电才能实现良好的无*率（超过％）并具有足够的产能满足需要。 智能*中运用的VCM百分比从年的.4％上升到年的.6％。VCM市场以日本和韩国公司为主，合计市场份额为％-％。VCM也可用于许多其他领域，如VR/AR、无人机和医疗设备。 五大最大的单镜头模块供应商有舜宇光学科技、欧菲光、鸿海科技集团、高伟电子和三星电机，其市场份额分别为8.9％、8.7％、5％、4.7％和4.5％。 双镜头模块市场由LG、舜宇光学科技和欧菲光三家公司主导，合计市场份额约％。 我们认为，随着双镜头的规划越来越受欢迎，国内双镜头模块厂商的发展潜力巨大，双镜头的毛利率比单镜头模块高出约2％。国内主要的双镜厧模组厂商有舜宇光学科技、欧菲光、信利国际和丘钛科技。二、从2D到3D 3D成像技术已被许多相机公司确认为把数码相机产品创新化的措施。现在有两类的3D相机技术：a、结构光法；b、飞行时间法（ToF）。结构光法根据物体表面的反射特点及光学、声学特点来获得目标的三维信息。飞行时间法计算IR灯从投影机到*的距离，以确定物体的距离。其有机会使用在面部识别和AR/VR等用途。 据GrandViewResearch估计，到年，具有3D感应功能的智能定位器的全球出货量有望达到.亿美元，代表年至年的年均复合增长率约为.2％。现在，3D内容在游戏产业和媒体等行业越来越受欢迎。此外，3D镜头在安全监控和智能家居中的使用亦日益增加，有望推动3D感应市场发展。技术概况： 3D镜头技术分为飞行时间法（ToF）和结构光法。 飞行时间法计算IR灯从投影机到*的距离，以确定物体的距离。飞行时间法的帧率高于结构光法，能更有效地识别移动物体。 结构光法将已知图案投射到物体上，然后分析图案的变化来计算物体的表面和深度。飞行时间与结构光技术原理 结构光法的优点是：a、扫描速度快于飞行时间法；b、功耗较低；c、图像辨别率较高。 飞行时间法不需要衍射光学组件（DOE）或准直仪，并能有效地捕捉移动物体。 在此前的《iPhone8真的会用3D人脸识别技术取代指纹识别技术吗？》一文当中，我们也详细的介绍了飞行时间法（ToF）和结构光法的原理及优劣势，大家不妨去看下。产业链概况： 现在，飞行时间法搞定方案的主要供应商是微软、TI、三星和松下，而PrimeSense和英特尔主要提供算法和芯片。若撇除算法和芯片，飞行时间法的大多数组件与结构光法都相同。由于飞行时间法可更有效地捕捉运动，因此被广泛使用于VR/AR。例如，微软的Hololens和Google的ProjectTango都是基于飞行时间法搞定方案。 在现在阶段，智能定位器上的3D相机主要用于静态（例如面部识别），并且不需要高帧率，所以智能定位器制造商倾向选择结构光法。 结构光法设备的成本约为美元。投影机占总成本的约％，约为美元，算法芯片成本为4-6美元，占％-％，*的成本为5-6美元，占％-％。 苹果公司于年以3.亿-3.亿美元收购了一家三维传感器公司PrimeSense，该公司是结构光法技术的领导者之一，为微软Kinect的开发提供了研究和相关支持。因此，我们认为新iPhone运用结构光法的可能性很大，安卓智能*公司将紧随这个趋势。 在年第四季，全球共售出4.亿台智能定位器，其中3.亿台为运用安卓*的定位器（.7％），万台为运用苹果iOS的*（.9％）。我们相信随着3D感应技术在安卓智能定位器中日益普及，3D镜头行业的增长将进一步受到推动。 我们想提出3D感测似乎是行业的主要焦点。但是，现在由于投影机和算法芯片的高技术产生了进入壁垒，所以国内厂商主要做的还是3D镜头*。以下简单列举几家有能力为智能定位器提供3D感应搞定方案的国内厂商： 1、奥比中光（Orbbec）：主要供应3D传感器的消费级产品，旗下两个主要产品为Astra和Persee。Astra是一款结构光3D相机，可用于家庭、办公室、生产过程和机器人等等范畴。Persee是世界上第一台“相机计算机”，将深度感知*机技术与ARM处理器相结合，可以在没有外部处理源的情况下运行。所有Orbbec的3D技术都是*式平台，支援Win、安卓、OSX和Linux*。Orbbec是唯一拥有自家*生产线的3D传感器供货商，并不依赖于第三方制造商。现在，公司正与TCL、创维合作推广其Astra产品，客户在购买电视时可选择是否添加Astra。 2、华捷艾米：在消费电子和工业的3D感测技术使用领域方面，华捷艾米是领先的供应商，公司拥有AR和运动感测的完整搞定方案。公司的3D技术主要可用于五个领域：a）电视和游戏机：全身互动和不对称的游戏；b）3D扫描仪：3D打印和改装；c）机器人和玩具；d）IoT使用：智能家居、安全监控和能源消耗；e）PC和笔记本电脑：非接触式交互*、生物识别登录、手势控制和3D视差。公司的主要产品有3D感应芯片和模块、软件开发套件（SDK）和运动感应设备。公司的D感应芯片可以实时处理3D测量和图像深度，并已经开始量产。公司的SDK支持安卓、Linux、Win和Unity3D平台。它可以识别手势、重组物体和进行3D建模。运动感应设备采用先进和骨架技术，适用于大众市场的商业设备。在年，该公司与创维合作推出ARTV，当中涉及儿童教育、虚拟装配和互动游戏。 3、未动科技（Untouch）：主要提供智能环境感知计算软硬件搞定方案，该方案可以使用于AR、VR、机器人、无人机、智能家居、IoT等领域，让智能设备具备一双慧眼，拥有人工智能视觉交互能力。现在已发布有4款3D视觉交互产品：3D手势识别产品——黎曼平台，3D人脸识别技术产品——欧拉平台，SLAM产品——笛卡尔平台，及场景重建产品——高斯平台。 4、舜宇光学科技：主要规划和制造光学和光学相关产品，包括玻璃和塑料镜片、棱镜、定位器相机模块、显微镜、测量仪器和其他分析仪器。年5月，公司的镜头出货量达到4,万个，同比增长.1％。该公司为联想的AR智能*供应产品，管理层曾提到，公司将在年底前准备好结构光搞定方案。 5、晶方科技：主要从事传感器的封装和测验。公司的主要产品有图像传感器芯片、环境光传感器芯片、生物识别芯片和微机电*。该公司的产品使用于*、电脑等产品。晶圆级相机（WLC）是该公司最重要的技术之一。在晶圆级相机中，所有*部件通过芯片级方式制造，然后被结合成由CMOS图像传感器和微光学组成的单个部件装置，其增强了相机的捕光效率。WLC比传统相机模块更小和更便宜。 6、华天科技：是另一家国内生产商，公司拥有与晶方科技相似的技术。 7、欧菲光：主要供应金属网、生物识别*、相机模块、盖玻片、液晶显示模块和触摸面板等产品。公司还在中国、韩国、日本和美国开发移动智能终端和智能车。汽车行业方面，公司以在下领域都是一线供货商：汽车触摸屏、仪表盘和信息娱乐*、镜头和ADAS搞定方案、车身电子和传感器领域。该公司已通过了*O-、*O和TS认证。 注：以上厂商仅为例举，并非盘点。最后总结： 年全球智能*出货量约亿部，同比增长3％。全球智能定位器市场可以分为三个部分：a、正在下滑的市场；b、成熟市场；c、发展中的市场。 在西欧和日本市场，智能定位器需要正在下滑，年出货量同比下降8％。现在，中国和美国市场处于成熟阶段，市场增长正在放缓。然而，印度和其他东南亚国家仍有很大的发展潜力。 全球智能*市场的主要增长动力来自技术创新，所以中国智能定位器制造商必须优化价值链以保持竞争力。我们相信，用户和智能定位器之间的互动（或人机互动（HCI））将是*行业未来的大趋势。 根据定位器市场的历史，规划上的进步来自六个方面：可移植性、小型化、连接性、融合性、分歧性和使用软件。在从前，所有的规划都是基于对用户需要的理解，我们认为人机互动将是发展的下一步。现在，我们正处于人机互动的早期阶段，大多数公司仍专注于3D建模、以及图像识别方面。随着智能定位器制造商正在从单镜头转为双镜头，从2D成像转向3D成像，机器视觉技术及产业的发展正推动智能定位器产业迎来新的变革。 
