人形机器人系列报告：3D视觉可应用于AR/VR、机器人等下游，迎千亿蓝海

——人形机器人系列报告 核心观点 ⚫3D视觉采集深度信息，在AR/VR、机器人等下游应用空间广阔。2D平面视觉无法识别物理世界的三维信息，因此难以实现精准识别、追踪等功能。3D视觉感知是一种深度感应技术，能通过相应传感器来采集视野内空间每个点位的三维坐标，再通过算法复原智能获取三维立体成像，在消费电子、生物识别、AIoT等领域均能发挥作用。并且3D视觉传感器已开始装载于AR/VR穿戴设备、服务机器人等终端，2024年一季度苹果新发售的MR头显穿戴设备Apple Vision Pro就使用了深度传感器——激光雷达和结构光方案的3D深度相机TrueDepth。参考Yole的统计预测数据，全球3D视觉感知的市场空间将从2022年的82亿美元增长至2028年的172亿美元。 蒯剑021-63325888*8514kuaijian@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860514050005香港证监会牌照：BPT856韩潇锐hanxiaorui@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860523080004杨宇轩yangyuxuan@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860524030001 ⚫3D视觉技术多元化，结构光和ToF方案主导市场。3D视觉感知中最关键的深度信息依赖于光学测距，按技术原理划分为结构光、飞行时间（ToF，iToF和dToF），单目立体视觉、双目立体视觉和多目立体视觉。目前主要的3D视觉感知方案是结构光、ToF和双目立体视觉。双目立体视觉、结构光、ToF在适用工作距离、工艺难度与成本、分辨率和测量精度等属性方面区别较大，可应用的领域也有所不同。双目立体视觉精度较低，在室外机器人等范畴有所应用；结构光在2米以内的近距离测量分辨率和精度都很高，因此普遍用在刷脸支付、刷脸门锁、安防监控、手机前置等功能；iToF在3-5米距离范围的测量精度高、分辨率尚可，常用于VR/AR、手机前置和后置镜头；dToF在远距离的测量精度高，可用于手机后置和平板后置，较高的工艺难度和成本也限制了dToF应用的进一步扩大。 薛宏伟xuehongwei@orientsec.com.cn朱茜zhuqian@orientsec.com.cn ⚫光源和光学元件价值丰富，3D视觉行业合作与竞争并存。在结构光和ToF两类方案中价值量较高的组件是VCSEL红外光发射器和一系列光学元件，包括衍射光学元件（DOE）、扩散板（Diffuser）、晶圆级（WLO）光学透镜、红外窄带滤光片。VCSEL的产业分工高度明确，专业化程度高，技术门槛较高。DOE是结构光方案的重中之重，国内仅有少数厂商能够量产；ToF的光学元件采用Diffuser，设计制作难度比结构光发射模组中的DOE要低很多，所以全球生产企业较DOE多，主要有Viavi、Finisar、Himax、舜宇光学。晶圆级光学透镜的WLO技术主要掌握在Heptagon（被AMS收购）、Himax、VisEra采钰等厂商手中。红外窄带滤光片阻止偏离940nm波段的光信号进入CIS，相比RGB吸收型滤光片，技术难度和产品价格更高，主要供应商为VIAVI和水晶光电。3D视觉感知属于新兴行业，在消费电子、AR/VR、机器人、汽车等领域中具有广泛应用前景，正在快速发展，现在行业内各厂商偏向于竞合关系，既存在部分竞争也有潜在的合作可能。 先进封装持续演进，玻璃基板大有可为2024-06-05特斯拉FSD入华条件成熟，Robotaxi和L3级智驾商业化提速2024-05-06海外大厂看好AI前景2024-05-05 投资建议与投资标的 随着3D视觉传感器在消费电子、生物识别、AR/VR、机器人、汽车等已有和潜在领域的不断渗透，未来几年该行业有望迎来高速发展，建议关注：3D视觉传感器模组供应商奥比中光-UW(688322，未评级)、舜宇光学科技(02382，买入)、丘钛科技(01478，未评级)；3D视觉传感器上游价值量较高的VCSEL红外光发射器环节相关企业，长光华芯(688048，未评级)、炬光科技(688167，未评级)、杰普特(688025，未评级)；上游关键的光学元件企业蓝特光学(688127，买入)、水晶光电(002273，买入)；上游CIS图像传感器企业韦尔股份(603501，买入)、思特威-W(688213，增持)。 风险提示 下游AR/VR设备行业发展不及预期，消费电子行业景气度不及预期。 目录 1. 3D视觉采集深度信息，在AR/VR、机器人等下游应用空间广阔................4 1.1 3D视觉感知识别三维坐标，填补2D视觉的技术空白..................................................41.2 3D视觉感知可应用于扩展现实、机器人等广泛下游....................................................51.3 3D视觉感知行业市场规模有望高速增长......................................................................8 2. 3D视觉技术多元化，结构光和ToF方案主导市场......................................9 2.1 3D视觉感知以光学测距为底座，技术原理多元化........................................................92.2 3D视觉感知技术各有所长，适用不同领域.................................................................102.3 iToF与结构光技术的应用范围广阔.............................................................................13 3.光源和光学元件价值丰富，3D视觉行业合作与竞争并存..........................13 3.1 VCSEL和光学元件是3D视觉传感器中的高价值部件................................................133.2技术优势突出，VCSEL红外光发射器成为最优选择..................................................143.3光学元件作为3D视觉感知的技术基石.......................................................................153.4 3D视觉传感器处快速发展期，合作与竞争并行.........................................................17 投资建议......................................................................................................19 图表目录 图1：3D视觉与2D视觉的主要区别............................................................................................4图2：3D视觉能生成“1:1”还原的实物3D模型.............................................................................5图3：3D视觉感知在消费电子、生物识别、AIoT、三维测量等领域应用广泛..............................5图4：苹果在3D视觉感知领域的相关收购...................................................................................6图5：常见生物识别方法的特点....................................................................................................7图6：2019-2023年中国智能门锁销量（万套）及增速................................................................7图7：Apple Vision Pro搭载了3D视觉传感器——激光雷达和结构光3D深度相机.....................7图8：Figure 01帮忙做家务.........................................................................................................8图9：全球3D视觉感知行业空间预测..........................................................................................8图10：3D视觉感知光学测距的技术原理分类..............................................................................9图11：2018-2022年3D视觉传感器按技术分类的销量（百万套）.............................................9图12：2018-2022年3D视觉传感器按技术分类的销量占比........................................................9图13：双目立体视觉利用左右相机视觉差异精准测距................................................................10图14：结构光原理示意图..........................................................................................................10图15：散斑结构光与编码结构光................................................................................................10图16：3D结构光硬件的四大组成部分.......................................................................................11图17：ToF主动测量的技术原理................................................................................................12图18：dToF与iToF技术对比....................................................................................................12图19：主要的几种3D视觉感知技术的特性对比........................................................................13图20：3D视觉感知模组的各组件成本拆解..................................