3D成像和传感变革伊始，谁能攫取市场红利？

《3D成像和传感-2018版》报告

3D Imaging & Sensing 2018

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麦姆斯咨询 王懿
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iPhone X引领了一波3D视觉潮流，那么接下来将发生什么呢？

3D成像和传感市场变革已经启动

据麦姆斯咨询报道，随着2017年9月iPhone X的发布，苹果（Apple）公司为消费类3D成像和传感应用设立了新标准。苹果公司基于结构光原理设计了一款复杂的3D摄像头，涉及近红外（NIR）光源模组和图像传感器接收模组等，采用了意法半导体（STMicroelectronics）创新的近红外全局快门CMOS图像传感器。2017年3月我们对苹果公司的即将采用的3D摄像头做了成本预估，与实际结果对比来看，主要预估误差在于近红外光源的平均销售价格（ASP），其大于预期。单点垂直腔面发射激光器（VCSEL）和泛光照明器都产生了较高的成本，VCSEL供应商主要是Lumentum、II-VI、Finisar三家，点光源的光学组件则来自艾迈斯半导体（ams）。

3D成像和传感开启新一代视觉革命

手机中的三种深度感知技术

Yole预计全球3D成像和传感市场将从2017年的21亿美元增长至2023年的185亿美元，复合年增长率高达44%。由于消费类市场的带动（复合年增长率为82%），汽车电子（复合年增长率为35%）、工业和商业应用（复合年增长率为12%）和其它高端市场也将进入快速增长通道。

3D成像和传感市场规模按照应用领域细分

2011~2023年3D成像和传感市场预测

从成像到传感的变化正发生在我们眼前。人工智能（AI）使得设备和机器人更好地了解周围环境，并开创了人机交互的新时代。3D成像和传感技术目前正在逐步渗透至生活的方方面面。除了苹果iPhone X，微软（Microsoft）Xbox的Kinect技术和Leap-Motion手势控制器的尝试都取得了成功，促进3D传感技术的应用普及。全局快门CMOS图像传感器、VCSEL、注塑成型和光学玻璃透镜、光学衍射元器件（DOE）、半导体封装等技术提供商都受益匪浅。本报告将为您提供3D成像和传感市场变革中的重要见解。

3D成像和传感的关联性

接下来如何发展？

在消费类市场中，智能手机厂商正在快速适应3D成像和传感引发的变革，积极展开技术和产品布局。OPPO Find X采用中国奥比中光（Orbbec）提供的3D结构光技术，可实现0.1秒极速3D人脸解锁；此外，3D结构光技术与Find X前置 2500万摄像头配合，可实现3D个性美颜。小米 8探索版采用以色列Mantis Vision提供的基于掩膜的编码结构光技术，呈现出规律性的几何编码图形，可快速匹配特征点，减少3D信息计算量，降低结构光算法功耗。我们预计华为将很快发布自己的3D摄像头方案，合作伙伴可能是ams、舜宇光学。但是由于3D摄像头的整体成本高昂，短期市场预测较为保守。

2013~2023年3D摄像头在智能手机中的渗透情况

智能手机后置3D摄像头应用

事实上，类似奇景光电（Himax）这样的厂商目前正在为降低3D摄像头成本付出努力，并计划为微软的增强现实（AR）/虚拟现实（VR）头戴式设备提供相关产品设计。

一旦安卓（Android）智能手机的3D摄像头供应链成熟，那么3D成像和传感市场营收将加速增长，渗透率将从2018年的13.5%上升至2023年的55%。智能手机后置3D摄像头仍然存在一些问题，因为AR/VR尚未显示出稳定的增长势头。然而，我们认为后置3D摄像头还是会与时俱进，只是短期内渗透率有限。其它值得注意的是：接下来，3D成像和传感技术会逐步扩展至更多的消费类产品（尤其是消费类机器人）、汽车、工业和医疗设备。

3D成像和传感的应用领域

复杂的供应链

2017年，我们对消费类3D成像和传感硬件和软件进行深入分析，发现整个生态系统非常复杂。2016年，联想Phab 2 Pro智能手机采用了谷歌Tango技术（详情：《联想Phab 2 Pro三维飞行时间（ToF）摄像头》），具有复杂的环境感知功能，其3D摄像头中的传感器包括英飞凌（Infineon）、PMD飞行时间（ToF）传感器、豪威科技（Omnivision）近红外全局快门图像传感器、三星（Samsung）RGB图像传感器等。2017年，苹果iPhone X的3D摄像头集成了五个子模块：近红外摄像头、ToF测距传感器+红外泛光照明器、RGB摄像头、点阵式投影器和彩色/环境光传感器（详情：《苹果iPhone X近红外3D摄像头传感器》）。

3D成像和传感供应链

在纷繁复杂的产业生态中，我们梳理了3D成像和传感供应链，举例如下：

（1）晶圆和外延片：SOITEC和IQE；

（2）传感器芯片公司：索尼（Sony）、三星（Samsung）、豪威科技（Omnivision）、意法半导体（STMicroelectronics）、安森美半导体（On Semiconductor）、松下（Panasonic）；

（3）VCSEL供应商：Lumentum、Finisar、II-VI、ams子公司Princeton Optronics、Philips Photonics；

（4）封装厂商：同欣电子（Tong Hsing）、精材科技（Xintec）；

（5）光学模块公司：艾迈斯半导体（ams）、奇景光电（Himax）；

（6）模组制造厂商：LG Innotek、舜宇光学（Sunny Optical）、三星电机（Semco）、欧菲股份（O-Film）。

2018~2023年手机和消费类3D传感生态系统

与其它传感器模组不同，3D摄像头系统设计需要专业的设计团队和专家，为此苹果公司在2013年收购了Primesense公司，其它设计团队如Mantis Vision、Orbbec、ams、PMD等，为3D成像和传感提供解决方案。那么，如今的3D传感生态系统成熟了吗？至少在降成本方面还有很大空间，需要大家共同努力！

本报告涉及的部分公司：II-VI, Abbott, ams, Anritsu, Apple, ASC, BAE Systems, Bioptigen, Bosello, Canon, Continental, Core Photonics, Crystalvue, Epcos, Faceshift, Fairchild, Faro, Finisar, First Sensor, Fujiflm, GE, Gestigon, IDS, Huvitz, IFM, IQE, iRobot, iRay, Hamamatsu, Heptagon, Hexagon Metrology, Himax, Hokuyo, Hologic, Honeywell, Lee, Infneon, Keyence, Konica Minolta, Kreon, LeddarTech, Leica, Linx, Lips, LMI, Lumentum, Mantis Vision, Medtech, Melexis, Namuga, Nidek, Nikon, Nordson Dage, Nsi, Oculus, On Semi, Opto, Optopol, Orbbec, Pebbles, Olympus, Panasonic, Perceptron, Philips Photonics, Pix4D, PMD, Quanergy, Sanan, Sensata, Samsung, Sensl, Sick, Siemens, Softkinetic, Soitec, Sony, St.Jude Medical, STMicroelectronics, Teledyne Dalsa, Tetravue, Topcon, Toshiba, Trixell, Trinamix, Valeo, Varex, Varian, Velodyne Lidar, Vieworks, Yxlon, Zimmer, Zeiss Meditech...

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延伸阅读：

推荐会议：

2018年9月10日，麦姆斯咨询将再次携手3D视觉产业链的精英企业，在上海隆重举行『第二十四届“微言大义”研讨会：3D视觉技术及应用』（同期展会：2018年中国（上海）传感器技术与应用展览会）。本次研讨会内容涉及3D摄像头模组、3D视觉算法、3D视觉核心元器件的深度技术解析，以及3D视觉应用和市场分析等。已邀请英特尔、舜宇光学、小鸟看看、ams（艾迈斯半导体）、布勒莱宝光学、瑷镨瑞思（Espros）、炬佑智能、知微传感、艾普柯微电子、驭光科技、纵慧芯光、华芯半导体、肖特等企业进行演讲，如果贵司希望参加演讲或展会，请联系：
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