正文目录 1. 成像产业技术革新,2D 成像逐步向 3D 成像演变 D 成像实现三维立体飞跃, 站在行业发展风口 D 成像技术原理 D 成像技术应用范围广阔 D 成像有效提高手机数据安全, 消费 3D 传感有望

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胎待夏
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专题电子元器件行业 3D 成像开辟新产业链, 站在行业发展风口行业专题报告报告日期 :2017 年 9 月 11 日行业公司研究电子元器件行业证券研究报告报告导读 : 杨云执业证书编号 :S0860510120006 :021-80106039 :sunfangfang@stocke.com.

3D 成像技术耕耘已久, 随着 Phone8 大概率采用 3D 成像技术, 将能带领该技术迅速普及 3D 成像实现三维立体飞跃, 站在行业发展风口目前已有的 3D 成像方案有 : 结构光法, 飞行时间法 (TOF) 和双目测距法其中, 双摄技术是基于双目测距的方法实现的, 而苹果产品大概率前摄将会搭载结构光, 而后摄搭载 TOF 的 3D 成像的摄像头 3D 成像实现三维立体飞跃,

1 专题电子元器件行业 3D 成像开辟新产业链, 站在行业发展风口行业专题报告报告日期 :2017 年 9 月 11 日行业公司研究电子元器件行业证券研究报告报告导读 : 杨云执业证书编号 :S : :sunfangfang@stocke.com.cn 3D 成像开辟新产业链,3D 成像实现三维立体飞跃, 目前处于行业发展巨大风口投资要点成像产业技术革新,2D 成像逐步向 3D 成像演变最新的 3D 成像技术作为双摄技术的下一代摄影技术, 不但具备了全方面的 3D 摄影, 还开启 AI 和 AR 时代的感知钥匙 3D 成像技术已经应用在微软的游戏机联想 Tango 手机 ASUS 手机, 但都未带领 3D 成像行业爆发而苹果在 3D 成像技术耕耘已久, 随着 Phone8 大概率采用 3D 成像技术, 将能带领该技术迅速普及 3D 成像实现三维立体飞跃, 站在行业发展风口目前已有的 3D 成像方案有 : 结构光法, 飞行时间法 (TOF) 和双目测距法其中, 双摄技术是基于双目测距的方法实现的, 而苹果产品大概率前摄将会搭载结构光, 而后摄搭载 TOF 的 3D 成像的摄像头 3D 成像实现三维立体飞跃, 随着时间演进,3D 传感的市场空间有数千亿市场, 其中自动驾驶辅助的硬件市场就达到 1000 亿元以上 3D 摄像头模组供应链拆分在 3D 成像产业链中, 结构光方案使用硬件的有前臵相机模, 不可见光 Tx 发射模块与 Rx 接收模块其中包括 VCSEL 晶圆级光学组件 (WLO) 绕射光学组件 (DOE) 以及红外线传感器 (IR image sensor) 等目前具备批量生产此类硬件的厂商均是领导地位的企业都是国外的巨头,VCSEL 的生产商主要有 Lumentum IIVI Finisar; 目前国内 VCSEL 精密器件化厂商有光迅科技, 中科院半导体所, 长春光机所等厂商, 三安光电具备 GaAs(VCSEL 材料 ) 制造能力, 圆级光学组件 (WLO) 和绕射光学组件 (DOE) 的供货商有 Heptagon 与奇景光电 (Himax) RX 模块方面, 镜头供应商为台湾大立光电与玉晶光电, 红外线影线传感器供应商为意法半导体 (ST Microelectronics), 滤光片供货商为 Viavi, 晶圆重构供应商为同欣电, 模块组装与主动校准对位供应商为 LG Innotek 前臵相机模块提供前臵相机模块的厂商基本是索尼大力光电玉晶光电 LG Innotek 等几家, 另外舜宇欧菲光丘钛等大概率受益国内潜在受益标的 : 滤光片水晶光电 WLO 华天科技模组制造欧菲光光学镜头联创电子, 建议关注 : 模组制造舜宇光学 VCSEL 光迅科技 VCSEL 代工三安光电风险提示下游应用不达预期行业评级电子元器件看好相关报告 1 周报 : 晶电 Q2 营收创新高 & 电子投资组合新一轮科技创新系列 1, 孕育新产业链大机遇面板产业积极在建, 国内布局日趋完善虹膜识别迈入消费电子市场, 将迎市场大爆发智能网联汽车技术发展路线图即将公布, 建议关注感知层投资机会报告撰写人 : 数据支持人 : 孙芳芳 1/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

2 正文目录 1. 成像产业技术革新,2D 成像逐步向 3D 成像演变 D 成像实现三维立体飞跃, 站在行业发展风口 D 成像技术原理 D 成像技术应用范围广阔 D 成像有效提高手机数据安全, 消费 3D 传感有望加速渗透智能家居 \ 安防之人机交互机器人之眼无人机之自动避险 VR\AR 之 3D 视觉感知自动驾驶之安全 D 摄像头模组供应链图表目录图 1: 世界上第一款拍照手机... 4 图 2: 诺基亚图 3: 摄像头的复杂的光学模组... 5 图 4: 五轴防抖技术... 5 图 5: 通过双摄计算距离... 5 图 6: 小米 6 变焦双摄样张... 6 图 7: Primesense 的结构光 3D 成像方案... 7 图 8: 三种不同的 3D 成像技术对比... 8 图 9: 结构光法 3D 成像原理... 9 图 10: 结构光 3D 成像重构过程图 11: 不同结构光技术方案对比图 12:TOF-3D 成像结构图 13: 商业化的 TOF 成像设备 -bumblebee 图 14: 双目测距法原理图图 15: 视差图 16: 双目矫正原理图 17:3D 成像市场空间以及预期发展时间轴图 18: 3D 人脸识别算法及人脸识别对比应用图 19: 人脸识别图 20: 人脸识别过程图 21: 装配 3D sensing 功能的手机数量预测图 22:3Dsensing 市场规模预测 /29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

3 图 23: 智能家居中的 3D 交互图 24: 智能 3D 人物识别图 25: 使用机构光方案的机器人识别系统图 26: 工业应用 :3D 视觉定位系统扫描结果图 (1) 图 27: 工业应用 :3D 视觉定位系统扫描结果图 (2) 图 28:Typhoon H 无人机图 29:Intel RealSense 技术的 3D 情景图 30:HTC VIVE 图 31:3D 手势识别图 32: 日产汽车自动驾驶技术应对实现场景图 33: 特斯拉自动驾驶系统的硬件设臵图 34: 3D 成像结合自动驾驶技术图 35: 新款 iphone 的 3D 成像模组图 36: VCSEL 结构图 37:VCSEL 厂商的营业收入情况图 38:VCSEL 厂商的增长率比较 :2016 年加速增长表 1: 苹果近几年收购的 3D 成像技术公司... 6 表 2: 各类结构光技术及优劣说明表 3: 美国际汽车工程师协会对自动驾驶等级的定义 /29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

1. 成像产业技术革新,2D 成像逐步向 3D 成像演变回顾消费电子的发展历程, 各种新型的技术会不断地添加到如智能手机, 智能手表等设备中, 而且不断地向着高效, 简单便捷的方向不断深化, 过去的 15 年以来手机智能手机行业在各个技术层面都有了革命性的进步特别近些年来在智能手机满足消费者通讯娱乐要求外, 对摄像交互的要求越来越高而最新的 3D 成像技术作为双摄技术的下一代摄影技术,

谁也不曾想到数年后的今天手机拍摄几乎成了仅次于通讯的常用功能直到 2002 年诺基亚才推出了第一款内臵摄像头的手机 7650, 拍照手机才逐渐流行起来, 成为现在手机的必备配臵随着手机拍照的激烈竞争, 各大手机厂商纷纷在手机像素中推出更高像素的产品如三星在 2006 年推出的 B600, 像素达到 1000 万像素, 而直到目前主流的期间机像素也就在 1600 万到 2100 万的水平

4 1. 成像产业技术革新,2D 成像逐步向 3D 成像演变回顾消费电子的发展历程, 各种新型的技术会不断地添加到如智能手机, 智能手表等设备中, 而且不断地向着高效, 简单便捷的方向不断深化, 过去的 15 年以来手机智能手机行业在各个技术层面都有了革命性的进步特别近些年来在智能手机满足消费者通讯娱乐要求外, 对摄像交互的要求越来越高而最新的 3D 成像技术作为双摄技术的下一代摄影技术, 不但具备了全方面的 3D 摄影, 还开启 AI 和 AR 时代的感知钥匙第一代摄像头 : 像素方向竞争 2000 年 9 月底, 夏普联合当时的日本移动运营商 j-phone 发布了这款内臵 11 万像素 ccd 摄像头的 j-sh04 不过作为世界第一款照相手机的 j-sh04, 在当时并没有引起多大的轰动效应, 或许和那时候人们的使用观念有一定的关系, 谁也不曾想到数年后的今天手机拍摄几乎成了仅次于通讯的常用功能直到 2002 年诺基亚才推出了第一款内臵摄像头的手机 7650, 拍照手机才逐渐流行起来, 成为现在手机的必备配臵随着手机拍照的激烈竞争, 各大手机厂商纷纷在手机像素中推出更高像素的产品如三星在 2006 年推出的 B600, 像素达到 1000 万像素, 而直到目前主流的期间机像素也就在 1600 万到 2100 万的水平这意味着在该开始的 6 年手机像素提高的 100 倍图 1: 世界上第一款拍照手机图 2: 诺基亚 7650 资料来源 :IT 百科浙商证券研究所资料来源 : 诺基亚浙商证券研究所第二代摄像头 : 拍摄转向相机拍照效果方向优化到目前为止, 主流的旗舰手机拍照像素大概在 1600 万万之间, 而且有的品牌在摄像头像素上不升反降是因为特别高的像素提升在已有的显示技术上得不到很好的体现效果, 而且价格也会因为像素的提高而增加如诺基亚在 2013 年 7 月发布的诺基亚 Lumia 1020, 像素高达 4100 万虽然具备了如此之高的像素, 但实际销售不尽人意现款的智能手机虽然没有进一步提高像素, 但并不意味着手机成像质量的下降, 相反, 过高的像素只是单纯地像素点信息, 并没有很好的获得良好的视觉效果来讨好眼睛因此手机的拍摄发展方向转向了各种会在数码单反中才使用的拍照功能技术, 如 : 光学边间, 自动对焦,5 轴光学防抖, 大光圈, 高帧数慢拍技术等 4/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

图 3: 摄像头的复杂的光学模组图 4: 五轴防抖技术资料来源 : 和讯浙商证券研究所资料来源 :IT168 浙商证券研究所第三代摄像头 : 双摄优化技术随着手机单摄像技术发展到瓶颈,

利用双摄像头产生立体视觉, 获得影像的景深, 利用景深信息进行背景虚化, 物体分割,3D 扫描, 辅助对焦, 动作识别等应用 ;2.

前者要求两个摄像头之间有更大的间距, 这样能够得到更高的景深精度, 因此前者的硬件希望两个摄像头间的距离比较远才好 ; 而后者因需要两颗摄像头的图片叠加合成, 所以在硬件设计的时候希望两个摄像头离得比较近,

5 图 3: 摄像头的复杂的光学模组图 4: 五轴防抖技术资料来源 : 和讯浙商证券研究所资料来源 :IT168 浙商证券研究所第三代摄像头 : 双摄优化技术随着手机单摄像技术发展到瓶颈, 双摄技术目前已经基本覆盖了绝大多数的旗舰手机, 如苹果公司 iphone6s, 华为 P10 和小米 6 等等目前主流的双摄像头的功能主要可以分为两大类 :1. 利用双摄像头产生立体视觉, 获得影像的景深, 利用景深信息进行背景虚化, 物体分割,3D 扫描, 辅助对焦, 动作识别等应用 ;2. 利用左右两张不同的图片信息进行融合, 以期望得到更高的分辨率, 更好的色彩, 动态范围等更好的图像质量或实现光学变焦这个功能这两类双摄像头功能对于摄像头的硬件有着不同的要求, 前者要求两个摄像头之间有更大的间距, 这样能够得到更高的景深精度, 因此前者的硬件希望两个摄像头间的距离比较远才好 ; 而后者因需要两颗摄像头的图片叠加合成, 所以在硬件设计的时候希望两个摄像头离得比较近, 这样在两个图像融合的时候才不会因为相差产生更多的错误, 目前市面上还是以第二大类最为常见应用双摄技术, 可以拍照获得一系列优异的特性 : 利用三角定位计算景深的最简单的应用计算物体距离图 5: 通过双摄计算距离资料来源 : 慧眼网浙商证券研究所 5/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

背景虚化 : 景深应用可以实现背景虚化功能, 即在景深图的基础上将不同距离的物体进行虚化, 模拟大光圈相机拍摄效果图 6: 小米 6 变焦双摄样张资料来源 : 小米官网浙商证券研究所 AR 增强和动作识别 : 主要是利用两个摄像头进行手势或者姿势的识别目前在 3D 交互领域比较常见, 市场上比较常见的就是 leap motion 还有微软的 Kinect 都是类似的功能在手机领域,

6 背景虚化 : 景深应用可以实现背景虚化功能, 即在景深图的基础上将不同距离的物体进行虚化, 模拟大光圈相机拍摄效果图 6: 小米 6 变焦双摄样张资料来源 : 小米官网浙商证券研究所 AR 增强和动作识别 : 主要是利用两个摄像头进行手势或者姿势的识别目前在 3D 交互领域比较常见, 市场上比较常见的就是 leap motion 还有微软的 Kinect 都是类似的功能在手机领域, 亚马逊曾在 fire phone 上实现类似的功能第四代摄像头 ( 预计 ):3D 成像技术 17 年是 iphone 诞生 10 周年, 苹果将推出万众瞩目的 iphone8 该产品将再次引领手机产业开启新一轮 10 年周期的升级风潮从目前消息看, 新款的 iphone 产品除了会使用 OLED 屏, 全面屏设计以及无线充电外, 在摄像机功能上很可能会使用 3D 成像技术以及人脸识别技术苹果厉害之处在于能够将新技术落实到可大规模量产化的产品中, 而且能保证良好的使用体验不能达到大规模量产标准的技术, 即使再有价值苹果也不会使用 3D 成像技术在微软的游戏机应用过, 联想 Tango 手机用过,ASUS 手机也用过, 但都未带领 3D 成像行业爆发苹果在 3D 成像技术耕耘已久,IPhone8 若真使用 3D 成像技术, 必将能带动领该技术迅速普及从苹果公司在 2013 年收购 Primesense 来看, 未来苹果使用的 3D 成像技术很可能是 Primesense 公司的结构光 3D 成像方案而且此前微软公司在 2010 年 6 月份发布的 Kinect 所使用的 3D 技术就是 Primesense 的结构光技术表 1: 苹果近几年收购的 3D 成像技术公司公司名称时间主营业务 Polar Rose 2011 年面部识别 PrimeSense 2013 年三维传感与动作捕捉 6/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

7 WiFiSLAM 2013 年室内定位技术 LinX 2015 年不同角度图片实现三维建模 Metaio 2015 年 AR 场景构建技术 Faceshift 2015 年 3D 虚拟图像传感技术 Emotient 2016 年人工智能表情分析 Flyby Media 2016 年 VR/AR 通讯 RealFace 2017 年脸部识别技术资料来源 : 苹果网站浙商证券研究所图 7: Primesense 的结构光 3D 成像方案资料来源 : 电子工程世界网浙商证券研究所 7/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

8 2. 3D 成像实现三维立体飞跃, 站在行业发展风口 D 成像技术原理 3D 成像,3D 成像就是在二维图像, 包括颜色, 亮度, 细节的基础上增加了景深的信息, 在拍照的同时, 获取对象的景深数据, 应用于人脸识别, 虹膜识别, 手势控制, 机器视觉, 计算摄影 3D 摄像头模组 :RGB 摄像头 + 深度摄像头, 并搭载核心 3D 感测算法一起来提供 3D 成像其中深度摄像头在整个 3D 摄像头模组中起了非常关键的作用, 可提供场景的深度图像, 是图像由二维转换为三维的关键技术点为了实现 3D 成像, 目前需要解决的是深度摄像头的方案, 目前已有的 3D 成像方案有 : 结构光法, 飞行时间法 (TOF) 和双目测距法其中, 双摄技术是基于双目测距的方法实现的, 而最新的苹果分析报告显示苹果产品前摄将会搭载结构光, 而后摄搭载 TOF 的 3D 成像的摄像头图 8: 三种不同的 3D 成像技术对比资料来源 : 德州仪器浙商证券研究所结构光法 : 结构光, 实际上就是具有图形结构的光速, 简单的结构化包括 : 点结构光, 线结构光以及简单的面结构光等复杂光的结构化就有光学图案的编码结构光 3D 成像是基于三角法测量原理结构光投射到待测物表面后被待测物的高度调制, 被调制的结构光经摄像系统采集, 传送至计算机内分析计算后可得出被测物的三维面形数据结构光接触到物体后, 相位光强等性质被待测物的高度调制后都会产生变化, 根据读取这些性质的变化就可得出待测物的面形信息 8/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

9 图 9: 结构光法 3D 成像原理资料来源 : 浙商证券研究所结构光成像一般分为三步 ( 条纹投影技术为例 ): 第一步, 条纹产生 : 通过计算机编程产生正弦条纹, 将该正弦条纹通过投影设备投影至被测物, 利用 CCD 相机拍摄条纹受物体调制的弯曲程度, 解调该弯曲条纹得到相位, 再将相位转化为全场的高度这里使用的是四步移相法, 因此这里产生四幅相位差 pi/2 的条纹然后将该四幅条纹分时投影到被测物 ( 面具 ) 上, 采集到如下图左边的图 ( 当然也是四幅 ), 同时要采集四幅参考面的条纹 ( 未被调制, 同样四幅 ) 第二步, 相位恢复 : 由采集到的四幅受调制条纹图计算出被调制相位, 这里得到的相位图是截断相位图, 因为四步移相算法得到的结果是由反正切函数计算所得, 因而被限制在 [-pi,pi] 之间, 也就是说每当其值超过该范围, 其又会重新开始第三步,3D 重构 : 上述二者相减得到相位差, 该相位差则表征了被测物相对参考面的高度信息, 再代入相位与高度转化公式 ( 其中相应参数经过标定 ), 得到 3D 结构的图像, 具体的 3D 重构十分依赖算法的支持, 具体重构过程需要的算法也十分复杂 9/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

图 10: 结构光 3D 成像重构过程资料来源 : 知乎浙商证券研究所不同结构光即使方案对比 1)PrimeSense 与 Orbbec 方案 :Vcsel 激光经过准直镜整形之后, 再由 DOE( 二元衍射元件 ) 生成一个预先设计的散斑场, 用作深度计算 2)mantis vision 方案类似于投影装臵,pattern 事先做在 mask 上, 酒钢照射再由镜头成像生成空间

10 图 10: 结构光 3D 成像重构过程资料来源 : 知乎浙商证券研究所不同结构光即使方案对比 1)PrimeSense 与 Orbbec 方案 :Vcsel 激光经过准直镜整形之后, 再由 DOE( 二元衍射元件 ) 生成一个预先设计的散斑场, 用作深度计算 2)mantis vision 方案类似于投影装臵,pattern 事先做在 mask 上, 酒钢照射再由镜头成像生成空间 pattern Pattern 必须明暗交替, 所以激光发出的光线会有 50% 以上被 mask 吸收, 严重影响激光效率 3)Intel 方案采用潜望式结构及半点激光, 会是的面内的体积非常大 ; 同时多帧扫描出深度数据, 会影响到帧速输出, 增加功耗 PrimeSense:PrimeSense 是位于特拉维夫的以前的以色列 3D 感测公司 PrimeSense 在以色列, 北美, 日本, 新加坡, 韩国, 中国和台湾设有办事处苹果公司于 2013 年 11 月 24 日以 3. 亿美元收购了 PrimeSense PrimeSense 10/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

的深度采集功能是通过轻编码技术实现的该过程使用近红外光编码场景, 根据物体的位臵返回失真的光然后, 解决方案使用标准现成的 CMOS 图像传感器, 使用各种算法从场景读取编码光, 对三维数据进行三角测量和提取该产品通过软件分析三维风景, 使设备可以与用户交互 PrimeSense 的技术最初应用于游戏, 但后来被应用于其他领域 PrimeSense 在 2010 年为 Xbox 360

11 的深度采集功能是通过轻编码技术实现的该过程使用近红外光编码场景, 根据物体的位臵返回失真的光然后, 解决方案使用标准现成的 CMOS 图像传感器, 使用各种算法从场景读取编码光, 对三维数据进行三角测量和提取该产品通过软件分析三维风景, 使设备可以与用户交互 PrimeSense 的技术最初应用于游戏, 但后来被应用于其他领域 PrimeSense 在 2010 年为 Xbox 360 的 Microsoft Kinect 运动感应系统中使用的硬件设计和芯片获得了最高的知名度 Orbbec: 深圳奥比中光科技有限公司成立于 2013 年, 是一家集研发生产销售为一体的高科技企业公司总部设立在深圳, 在上海和美国均设有分部奥比中光公司目前主要产品有电视体感器游戏体感器和深度相机, 并即将启动电视体感操作系统网络 3D 试衣 3D 监控视频和以图搜图等项目的技术研发在运用领域, 奥比中光在体感应用 3D 摄像头娱乐教育智能安防等领域已取得巨大突破, 并将逐步进军机器人视觉汽车自动驾驶工业医疗等领域 Mantis vision:mantis Vision 是一家为客户及专业应用开发制造新兴视觉技术的公司该公司在 2005 年成立于以色列主要通过高精度低噪声的激光摄像头快速生成 3D 物体和场景的点云, 然后用点状云训练机器的算法, 从而让机器能够辨识出这个物体在 2015 年国内公司欧菲光通过战略投资 500 万美元, 成为 Mantis Vision 的大股东双方也就此展开深入合作 MantisVision 的核心技术是编码结构光技术 (Coded Structure Light) 欧菲光将与 MV 达成战略合作伙伴关系, 共同设计并生产 3D 摄像头, 其中包括近红外激光源, 红外摄像头及 RGB 摄像头图 11: 不同结构光技术方案对比资料来源 : 奥比中光浙商证券研究所从各类结构光技术及优劣来看, 单目 + 投影激光 +ASIC 是最佳的技术路线, 目前 Orbbec 与 PrimeSense 均采用单目 + 投影激光 +ASIC 技术路线表 2: 各类结构光技术及优劣说明光学硬件计算单目 + 投影激光 ASIC( 成本中帧数 / 分别率高功耗低 ) 双目 + 投影激光 ( 体积大 ) DSP+ 软件算法 ( 成本中帧数 / 分别率偏低功耗高 ) 11/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

投影结构编码 ( 功耗大 ) 投影相移条纹 ( 功耗大 ) AP+ 软件算法 ( 成本低帧数 / 分辨率低功耗高 ) 资料来源 : 奥比中光产业链调研浙商证券研究所飞行时间法 : TOF 是 Time of flight 的简写, 直译为飞行时间的意思所谓飞行时间法 3D 成像, 是通过给目标连续发送光脉冲, 然后用传感器接收从物体返回的光, 通过探测光脉冲的飞行 ( 往返 )

12 投影结构编码 ( 功耗大 ) 投影相移条纹 ( 功耗大 ) AP+ 软件算法 ( 成本低帧数 / 分辨率低功耗高 ) 资料来源 : 奥比中光产业链调研浙商证券研究所飞行时间法 : TOF 是 Time of flight 的简写, 直译为飞行时间的意思所谓飞行时间法 3D 成像, 是通过给目标连续发送光脉冲, 然后用传感器接收从物体返回的光, 通过探测光脉冲的飞行 ( 往返 ) 时间来得到目标物距离 TOF 相机与普通机器视觉成像过程也有类似之处, 都是由光源光学部件传感器控制电路以及处理电路等几部单元组成 TOF 技术采用主动光探测方式, 与一般光照需求不一样的是,TOF 照射单元的目的不是照明, 而是利用入射光信号与反射光信号的变化来进行距离测量, 所以,TOF 的照射单元都是对光进行高频调制之后再进行发射, 比如下图所示的采用 LED 或激光二极管发射的脉冲光, 脉冲可达到 100MHz 飞行时间法具体的测距方法, 按光源幅度调制波形 - 传感器增益调制波形分类有 : 方波 - 方波法三角波 - 方波法余弦波 - 余弦波法和余弦波 - 方波法 TOF 技术难点 : 作为 TOF 的相机的核心,TOF 芯片每一个像元对入射光往返相机与物体之间的相位分别进行纪录该传感器结构与普通图像传感器类似, 但比图像传感器更复杂, 它包含 2 个或者更多快门, 用来在不同时间采样反射光线因为这种原因,TOF 芯片像素比一般图像传感器像素尺寸要大得多, 一般 100um 左右照射单元和 TOF 传感器都需要高速信号控制, 这样才能达到高的深度测量精度图 12:TOF-3D 成像结构图 13: 商业化的 TOF 成像设备 -bumblebee2 资料来源 : 德州仪器浙商证券研究所双目测距法资料来源 :FLIR 浙商证券研究所双目测距法是基于视差原理并利用成像设备从不同的位臵获取被测物体的两幅图像, 通过计算图像对应点间的位臵偏差, 来获取物体三维几何信息的方法融合两只眼睛获得的图像并观察它们之间的差别, 使我们可以获得明显的深度感, 建立特征间的对应关系, 将同一空间物理点在不同图像中的映像点对应起来双目立体视觉测量方法具有效率高精度合适系统结构简单成本低等优点, 非常适合于制造现场的在线非接触产品检测和质量控制对运动物体 ( 包括动物和人体形体 ) 测量中, 由于图像获取是在瞬间完成的, 因此立体视觉方法是一种更有效的测量方法双目立体视觉系统是计算机视觉的关键技术之一, 获取空间三维场景的距离信息也是计算机视觉研究中最基础的内容 12/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

13 图 14: 双目测距法原理图资料来源 : 德州仪器浙商证券研究所一般双目测距法成像有以下六个模块 : 第一步 : 对摄像机进行标定 : 标定的目的是为了消除畸变以及得到内外参数矩阵, 内参数矩阵可以理解为焦距相关, 它是一个从平面到像素的转换, 焦距不变它就不变, 所以确定以后就可以重复使用, 而外参数矩阵反映的是摄像机坐标系与世界坐标系的转换, 至于畸变参数, 一般也包含在内参数矩阵中常见使用张氏标定法第二步 : 图像获取在标定后, 通过两个摄像机获取像个不同位臵的图像第三步 : 特征提取, 选择合适的特征来进行多幅图像的匹配第四步 : 立体匹配, 通过获取的特征进行视差计算第五步 : 根据视差计算深度图, 并且进行后处理对不完整的 3D 信息进行差值, 误差矫正, 精度改善 13/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

14 图 15: 视差资料来源 : 蓝讯浙商证券研究所图 16: 双目矫正原理资料来源 :CSDN 浙商证券研究所 14/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

15 2.2. 3D 成像技术应用范围广阔 3D 成像对比传统的 2D 成像技术有着更好的技术特性, 全面的三维信息可以更好的应用在智能化设备中, 如活体检测, 虹膜识别,AR/VR 技术以及机器人识别和机器人避险自动驾驶辅助等领域, 随着时间演进,3D 传感的市场空间有数千亿市场, 其中未来自动驾驶辅助的硬件市场就达到 1000 亿元以上图 17:3D 成像市场空间以及预期发展时间轴资料来源 : 奥比中光浙商证券研究所 15/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

16 D 成像有效提高手机数据安全, 消费 3D 传感有望加速渗透人脸识别技术, 是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流, 并自动在图像中检测和跟踪人脸, 进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术, 通常也叫做人像识别面部识别传统的人脸识别技术主要是基于可见光图像的人脸识别, 这也是人们熟悉的识别方式简单的来说就是一个让计算机认出你的过程 3D 成像技术可以在获得 2D 色彩图像的基础上增加 Z 方向的距离信息辅助构建 3D 模型可以有效地进行活体检测, 避免了不法分子进行图片上的伪装, 提高的安全性通过 3D 成像识别, 可以有效提高手机的数据安全, 并且可以取代过去的按压式的指纹解锁方案, 更利于手机实现全面屏方案图 18: 3D 人脸识别算法及人脸识别对比应用资料来源 :ZOL 浙商证券研究所人脸识别系统主要包括四个组成部分, 分别为 : 人脸图像采集及检测人脸图像预处理人脸图像特征提取以及匹配与识别 : 人脸图像采集及检测不同的人脸图像都能通过摄像镜头采集下来, 比如静态图像动态图像不同的位臵不同表情等方面都可以得到很好的采集人脸图像预处理人脸图像预处理 : 对于人脸的图像预处理是基于人脸检测结果, 对图像进行处理并最终服务于特征提取的过程系统获取的原始图像由于受到各种条件的限制和随机干扰, 往往不能直接使用, 必须在图像处理的早期阶段对它进行灰度校正噪声过滤等图像预处理人脸图像特征提取人脸图像特征提取 : 人脸识别系统可使用的特征通常分为视觉特征像素统计特征人脸图像变换系数特征人脸图像代数特征等人脸特征提取就是针对人脸的某些特征进行的人脸特征提取, 也称人脸表征, 它是对人脸进行特征建模的过程人脸图像匹配与识别人脸图像匹配与识别 : 提取的人脸图像的特征数据与数据库中存储的特征模板进行搜索匹配, 通过设定一个阈值, 当相似度超过这一阈值, 则把匹配得到的结果输出 16/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

58 亿美元,CAGR 达到 158% 据德银预测,3D sensing 的渗透率有望从 2017 年的 3% 提高到 2018 年的 6%,2019 年的 20% 和 2020 年的 38%, 出货量有望从 2017 年的 3800 万部提高到 2020 年的 6.

17 图 19: 人脸识别图 20: 人脸识别过程资料来源 : 立创商城浙商证券研究所资料来源 : 立创商城浙商证券研究所咨询机构 Yole development 有过预测, 受益于消费电子市场可以预见的爆发式增长,3D 成像与传感市场将从 2016 年的 13 亿美元增长至 2022 年的 90 亿美元用于消费电子的 3D 成像与传感市场将从 2016 年的 2000 万美金增长至 2022 年的亿美元,CAGR 达到 158% 据德银预测,3D sensing 的渗透率有望从 2017 年的 3% 提高到 2018 年的 6%,2019 年的 20% 和 2020 年的 38%, 出货量有望从 2017 年的 3800 万部提高到 2020 年的 6.35 亿部整个市场规模有望从 2017 年的 7 亿美金提高到 2020 年的 140 亿美金,4 年 CAGR 达到 173% 图 21: 装配 3D sensing 功能的手机数量预测图 22:3Dsensing 市场规模预测资料来源 :Deutsche Bank 浙商证券研究所资料来源 :Deutsche Bank 浙商证券研究所 17/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

$2.2.2. 智能家居 \ 安防之人机交互现在, 智能家居市场火爆, 预计在未来智能家居会成为家庭生活主要的消费对象国内智能家居的发展首先以智能家电作为切入点进入智能家居市场, 包括智能电视智能空调智能冰箱智能音箱等产品智能家居的智能主要体现在人与家居的交互上目前市面上的智能家居还停留在手机连接或者其他硬件连接的交互使用 3D 成像技术可以实现人与机器的智能交互, 如手势识别,$ 报警联动控制可在室内发生报警时, 系统向外发出报警信息的同时, 自动打开室内的照明灯光启动警号等在家设防模式, 安全防范系统可联动切断某些家用电器的电源在家撤防模式, 部分照明灯自动打开, 门磁和窗磁离线, 室内烟感探测器和厨房可燃气体探测器仍为报警模式当家中有非法入侵者或者煤气泄漏时系统会自动拨打电话发送短信彩信抓拍图片并 E-mail 到指定用户手机!

报警联动控制可在室内发生报警时, 系统向外发出报警信息的同时, 自动打开室内的照明灯光启动警号等在家设防模式, 安全防范系统可联动切断某些家用电器的电源在家撤防模式, 部分照明灯自动打开, 门磁和窗磁离线, 室内烟感探测器和厨房可燃气体探测器仍为报警模式当家中有非法入侵者或者煤气泄漏时系统会自动拨打电话发送短信彩信抓拍图片并 E-mail 到指定用户手机!

18 智能家居 \ 安防之人机交互现在, 智能家居市场火爆, 预计在未来智能家居会成为家庭生活主要的消费对象国内智能家居的发展首先以智能家电作为切入点进入智能家居市场, 包括智能电视智能空调智能冰箱智能音箱等产品智能家居的智能主要体现在人与家居的交互上目前市面上的智能家居还停留在手机连接或者其他硬件连接的交互使用 3D 成像技术可以实现人与机器的智能交互, 如手势识别, 生物智能识别等应用例如, 当一个人进入客厅的时候, 通过 3D 扫描可以识别出用户的生物特征信息年龄性别等, 为止对应播放合适的电视节目实现自动化的智能识别另外通过 3D 成像技术可以提高家庭的安全, 实现智能安防监控使用 3D 成像技术可以对客厅内的环境实施实时监控, 防止非法入侵, 管理系统可通过安装在住户室内的报警控制器得到信号从而快速接警处理报警联动控制可在室内发生报警时, 系统向外发出报警信息的同时, 自动打开室内的照明灯光启动警号等在家设防模式, 安全防范系统可联动切断某些家用电器的电源在家撤防模式, 部分照明灯自动打开, 门磁和窗磁离线, 室内烟感探测器和厨房可燃气体探测器仍为报警模式当家中有非法入侵者或者煤气泄漏时系统会自动拨打电话发送短信彩信抓拍图片并到指定用户手机! 或通过手机 APP 软件透过互联网推送信息, 用户收到信息时可以第一时间用手机电脑查看家中监控画面并控制其家中家电设臵布防撤防等操作图 23: 智能家居中的 3D 交互图 24: 智能 3D 人物识别资料来源 : 电子发烧友网浙商证券研究所资料来源 :OFweek 安防网浙商证券研究所机器人之眼随着技术的发展, 我们的智能生活中也逐步出现了各种各样的机器人, 有从事工业流水线生产的机器人, 也有充实服务行业的服务型机器人, 机器人的进入进一步提高的人们的生产力但在机器人推广的过程中, 同样遇到一系列的技术问题, 最主要的莫过于机器人的视觉识别能力问题机器人如果不能获得立体的识别能力将会直接影响到机器人的使用范围而 3D 成像技术正好能够通过赋予机器人立体的视觉信息来解决这个问题 18/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

图 25: 使用结构光方案的机器人识别系统资料来源 :SMARTTIMES 浙商证券研究所 3D 成像技术在工业上的推进上, 已经有不少的厂商在进行研发去年 8 月, 经过 1 年多的研发,ALSONTECH 研发出首套机器人 3D 视觉定位系统该系统采用双目立体相机 + 结构光定位技术, 基于三角测量法的原理, 通过高达每秒 1200 万点的快速扫描, 获取工件的点云数据,

19 图 25: 使用结构光方案的机器人识别系统资料来源 :SMARTTIMES 浙商证券研究所 3D 成像技术在工业上的推进上, 已经有不少的厂商在进行研发去年 8 月, 经过 1 年多的研发,ALSONTECH 研发出首套机器人 3D 视觉定位系统该系统采用双目立体相机 + 结构光定位技术, 基于三角测量法的原理, 通过高达每秒 1200 万点的快速扫描, 获取工件的点云数据, 通过对点云数据进行 3D 建模, 并对建模特征进行智能分析, 以判断出工件当前的姿态位臵, 通过数据接口发送工件光前的座标给机器人, 机器人完成抓取动作精度高寿命长通用性是 ALSONTECH 的 3D 视觉定位系统的特点精度方面可以达到 0.05mm, 而普通商业 3D 视觉定位系统通常在 CM 级别 ; 使用寿命上连续不间断拍照,24 小时一直再拍, 大约可以使用 5 年, 而普通商业 3D 视觉定位系统则是半年 ; 通用性则是指这套系统可以无缝搭载在不同家的机器人系统上, 这主要是因为 ALSONTECH 从底层开始做开发 19/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

图 26: 工业应用 :3D 视觉定位系统扫描结果图 (1) 图 27: 工业应用 :3D 视觉定位系统扫描结果图 (2) 资料来源 :ZOL 浙商证券研究所资料来源 :ZOL 浙商证券研究所 2.2.4.

全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点, 是集成了高空拍摄遥控遥测技术视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术目前, 无人机在生活中的使用十分常见, 充航拍到送外卖, 无人机不断吸引着大众的眼球

为了实现机器人空间视觉,3D 成像技术可以利用到无人机空间视觉识别中就在 2016 年美国 CES 展上, 昊翔 (Yuneec) 和英特尔与共同研发合作的 Typhoon H 发布了 Typhoon H 使用的是 RealSense 技术

此外还有 1 个实感图像处理芯片 (image processor) Intel 使用主动立体成像原理, 通过打出一束结构光, 以左红外传感器和右红外传感器追踪这束光的位臵, 然后用三角定位原理来计算出 3D 图像中的深度信息 RealSense 在

20 图 26: 工业应用 :3D 视觉定位系统扫描结果图 (1) 图 27: 工业应用 :3D 视觉定位系统扫描结果图 (2) 资料来源 :ZOL 浙商证券研究所资料来源 :ZOL 浙商证券研究所无人机之自动避险无人机航拍摄影是以无人驾驶飞机作为空中平台, 以机载遥感设备, 如高分辨率 CCD 数码相机轻型光学相机红外扫描仪, 激光扫描仪磁测仪等获取信息, 用计算机对图像信息进行处理, 并按照一定精度要求制作成图像全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点, 是集成了高空拍摄遥控遥测技术视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术目前, 无人机在生活中的使用十分常见, 充航拍到送外卖, 无人机不断吸引着大众的眼球在无人机技术发展过程中同样面对着机器视觉上的限制, 智能的无人机飞行很可能在飞行过程中遇到障碍物, 而且, 控制员的视线与无人机的视觉位臵不一致也同样限制了无人机的飞行范围因此实现无人机自动避险是实现无人机自动智能飞行的第一步, 也是最核心的一部为了实现机器人空间视觉,3D 成像技术可以利用到无人机空间视觉识别中就在 2016 年美国 CES 展上, 昊翔 (Yuneec) 和英特尔与共同研发合作的 Typhoon H 发布了 Typhoon H 使用的是 RealSense 技术 RealSense 的硬件主要由 1 个色彩传感器 (colour imgag sensor) 1 个红外线传感器 (IR image sensor) 和 1 个红外激光发射器 (structure IR light projector) 构成, 此外还有 1 个实感图像处理芯片 (image processor) Intel 使用主动立体成像原理, 通过打出一束结构光, 以左红外传感器和右红外传感器追踪这束光的位臵, 然后用三角定位原理来计算出 3D 图像中的深度信息 RealSense 在 Typhoo H 上的有效距离 5 米左右在进行相关的预设功能时, 都能实现自主路径规划的效果图 28:Typhoon H 无人机图 29:Intel RealSense 技术的 3D 情景资料来源 : 腾讯数码浙商证券研究所资料来源 : 迈飞无人机浙商证券研究所 20/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

$VR\AR 之 3D 视觉感知 AR( 增强现实 ) 和 VR( 虚拟现实 ) 是目前智能视觉技术很热门的话题在 2016 年 VR\AR 技术进入人们的眼球之后, 很多企业纷纷开拓这一新兴智能视觉市场国内外尖端公司扎堆 VR/AR 硬件设备的研发以谷歌为例, 目前谷歌通过自主渠道销售的入门级 VR 纸盒已经超过 100 万个 ; 早在 14 年谷歌就联合投资了著名的 AR 公司 Magic$ Leap 5.

21 VR\AR 之 3D 视觉感知 AR( 增强现实 ) 和 VR( 虚拟现实 ) 是目前智能视觉技术很热门的话题在 2016 年 VR\AR 技术进入人们的眼球之后, 很多企业纷纷开拓这一新兴智能视觉市场国内外尖端公司扎堆 VR/AR 硬件设备的研发以谷歌为例, 目前谷歌通过自主渠道销售的入门级 VR 纸盒已经超过 100 万个 ; 早在 14 年谷歌就联合投资了著名的 AR 公司 Magic Leap 5.42 亿美元在中国暴风魔镜可谓是红极一时, 凭一己之力不仅让暴风影音成功转型, 而且造就了暴风科技 36 个涨停板的神话 HTC 竟果断将手机业务转向 VR 设备, 并发布了名噪一时的 HTC VIVE AR( 增强现实 ): 增强现实技术 (Augmented Reality, 简称 AR), 是一种实时地计算摄影机影像的位臵及角度并加上相应图像视频 3D 模型的技术, 这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动 VR( 虚拟现实 ): 虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统, 它利用计算机生成一种模拟环境, 是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中图 30:HTC VIVE 图 31:3D 手势识别资料来源 :HTC 浙商证券研究所资料来源 : 浙商证券研究所目前各大 AR\VR 厂商纷纷推出对应的 3D 游戏, 但都遇到了游戏操控的技术问题游戏控制器是目前最优解决方案其优势在于, 控制反馈及时, 组合状态多缺点是与虚拟环境互动少, 用户只能控制而不能参与目前各大厂商的沉浸式 VR 体验只有量上的差距, 但是加入手势控制与 VR 环境实现互动, 将会把 VR 体验真实性再推到另一个高度若使用手势技术则需要通过使用 3D 成像技术方案才能达到识别效果 21/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

22 自动驾驶之安全智能技术目前已经渗透到我们生活的方方面面, 日常使用的消费电子到户外的汽车自动驾驶技术自动驾驶技术目前是汽车应用中很热门的一个方向, 一方面智能驾驶很好的诠释了汽车的高端品质, 另外一方面也意味着通过智能驾驶可以驾驶人的双手解放, 驾驶员可以在路上进行办公, 阅读等优质的智能驾驶技术更能使驾驶过程中遇到的突发情况进行更合理的处理智能驾驶同样可以通过对路面的路况选择合适的驾驶档位, 对整车的控制更加平顺自然根据美国际汽车工程师协会 (SAE International) 对自动驾驶等级的定义, 目前, 我们能看到市面上汽车的智能驾驶只能属于智能辅助驾驶, 远未达到最终的自动驾驶, 这意味着整个汽车智能驾驶行业仍然有很大的发展空间表 3: 美国际汽车工程师协会对自动驾驶等级的定义等级叫法转向加速控制对环境的观察激烈驾驶的对应主营业务 L0 人工驾驶驾驶员驾驶员驾驶员 - L1 辅助驾驶驾驶员 + 系统驾驶员驾驶员部分 L2 半自动驾驶系统驾驶员驾驶员部分 L3 高度自动驾驶系统系统驾驶员部分 L4 超高度自动驾驶系统系统系统部分 L5 全自动驾驶系统系统系统全部资料来源 :SAE International 浙商证券研究所等级 0: 车辆完全由人类掌控等级 1: 车辆在特定条件下, 分别介入加减速或着转向, 例如 ESP 动态稳定系统但人类需掌控其余驾驶行为等级 2: 车辆在人类的要求下, 同时掌控加减速以及转向, 例如主动车道维持系统但人类需掌控其余驾驶行为等级 3: 系统监控驾驶环境, 并在特定环境 ( 通常是良好的道路环境 ) 下能自行掌控车辆所有驾驶行为, 包括加减速转向闪避障碍变换车道使用灯号等, 但是仍然预期人类能在需要时妥善接管等级 4: 与等级 3 相同, 但是就算人类无法妥善接管, 系统仍然可以顺利运作等级 5: 针对所有道路环境, 系统能够做出与人类无异的驾驶行为目前量产车的驾驶辅助技术功能主要有 : 车道偏离预警系统, 并线辅助, 主动刹车, 自适应巡航系统等这都属于等级 1 的驾驶辅助 22/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

图 32: 日产汽车自动驾驶技术应对实现场景资料来源 :Nissan 浙商证券研究所自动驾驶技术目前在开发的公司主要有 : 特斯拉谷歌奥迪奔驰宝马沃尔沃福特和百度特斯拉目前使用的是 Autoplilot 系统早期的硬件是 Autopilot Hardware 1, 系统由由 1 个摄像头 1 个毫米波雷达以及 12 个超声波传感器组成

1 系统图 33: 特斯拉自动驾驶系统的硬件设置资料来源 : 特斯拉浙商证券研究所此前特斯拉使用的自动驾驶技术是来源于 Mobileye 也正是研究 ADAS 技术 ADAS(Advanced Driver Assistant Systems), 即先进驾驶辅助系统, 俗称主动安全系统 ADAS 采用的传感器主要有摄像头毫米波雷达激光雷达超声波

23 图 32: 日产汽车自动驾驶技术应对实现场景资料来源 :Nissan 浙商证券研究所自动驾驶技术目前在开发的公司主要有 : 特斯拉谷歌奥迪奔驰宝马沃尔沃福特和百度特斯拉目前使用的是 Autoplilot 系统早期的硬件是 Autopilot Hardware 1, 系统由由 1 个摄像头 1 个毫米波雷达以及 12 个超声波传感器组成目前最新的硬件系统是 Autopilot Hardware 2, 有集成有 8 个相机 12 个超声波传感器和 1 个前向雷达而且于美国时间 2016 年 12 月 31 日晚正式向 1000 辆特斯拉新车 (2016 年 10 月及以后生产 ) 推送最新的 Autopilot 系统 Autopilot V8.1 系统图 33: 特斯拉自动驾驶系统的硬件设置资料来源 : 特斯拉浙商证券研究所此前特斯拉使用的自动驾驶技术是来源于 Mobileye 也正是研究 ADAS 技术 ADAS(Advanced Driver Assistant Systems), 即先进驾驶辅助系统, 俗称主动安全系统 ADAS 采用的传感器主要有摄像头毫米波雷达激光雷达超声波夜视传感器和 V2X 等等, 可以用于监测汽车状态 ; 通常位于车辆的前后保险杠侧视镜驾驶杆内部或者挡风玻璃上这种技术也只属于 1-2 级的自动驾驶技术此前 Model S 的驾驶用户因为使用自动驾驶系统发生交通事故身亡由此也引发了大众对特斯拉自动驾驶技术质疑这也使得 Mobileye 和特斯拉结束了合作关系 23/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

ADAS 所使用的摄像头是一个光感设备, 在摄像头逆光或有强光照射的下, 会使摄像头致盲, 无法看清前方障碍物, 这时系统会提醒驾驶员接管比如车辆从桥洞底下出来的时候, 突然间进入一个曝光比较高的场景, 会有短时几秒钟的致盲, 这时有可能会产生交通事故为了提高自动驾驶的实用性安全性,3D 成像技术为

24 ADAS 所使用的摄像头是一个光感设备, 在摄像头逆光或有强光照射的下, 会使摄像头致盲, 无法看清前方障碍物, 这时系统会提醒驾驶员接管比如车辆从桥洞底下出来的时候, 突然间进入一个曝光比较高的场景, 会有短时几秒钟的致盲, 这时有可能会产生交通事故为了提高自动驾驶的实用性安全性,3D 成像技术为 ADAS 方案提供了一个很好的支持, 通过使用 3D 成像技术可以把路面的实时情况通过 3D 成像的方式实时进行判断, 提高行车的安全性图 34: 3D 成像结合自动驾驶技术资料来源 : 物联中国浙商证券研究所 24/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

3. 3D 摄像头模组供应链据凯基证券的分析师郭明池最新发布的报告,iPhone 的前 3D 摄像头模组包含 3 个模块 : 前臵相机模块外, 不可见光 Tx 发射模块与 Rx 接收模块其中,Tx 发射模块 Rx 接收模块构成俗称的结构光模组, 负责收集深度信息, 潜在应用包括脸部识别与虹膜识别等发射模块中的 VCSEL 发射出波长约 940nm 的不可见光到物体与背景,

25 3. 3D 摄像头模组供应链据凯基证券的分析师郭明池最新发布的报告,iPhone 的前 3D 摄像头模组包含 3 个模块 : 前臵相机模块外, 不可见光 Tx 发射模块与 Rx 接收模块其中,Tx 发射模块 Rx 接收模块构成俗称的结构光模组, 负责收集深度信息, 潜在应用包括脸部识别与虹膜识别等发射模块中的 VCSEL 发射出波长约 940nm 的不可见光到物体与背景, 再由接收模块中定制化的 1.4MP CIS( 黑白, 非彩色 ) 收集光信号的变化, 并利用 PrimeSense 演算法计算物体位臵与深度信息算法在这中间扮演最关键的角色 iphone8 这套前臵摄像头系统启用全功能的 3D 感测功能, 将会融合景深信息和前臵摄像头的 2D 图像并应用于脸部识别虹膜识别和 3D 自拍等领域, 单摄像头即可实现双摄像功能图 35: 新款 iphone 的 3D 成像模组资料来源 : 富邦投顾浙商证券研究所 TX 模块分为 VCSEL 晶圆级光学组件 (WLO) 与绕射光学组件 (DOE) VCSEL, 全名为垂直共振腔表面放射激光 (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL), 简称面射型激光, 是光纤通讯所采用的光源之一有别于 LED( 发光二极管 ) 和 LD(Laser Diode, 激光二极管 ) 等其他光源,VCSEL 光源可调变频率就达数 Giga Hz, 传输速率自然也有 Giga bps 等级虽然传统 LD 也有上述性能, 但价格较为昂贵, 且发光的效率远差于 VCSEL 另外 VCSEL 所需的驱动电压和电流很小, 使得寿命有千万小时以上, 为其他光源的 100 倍以上 OPEAK 模块 / 台式 VCSEL 光源是一种高稳定高性价比光源采用自动精密温度控制 (ATC) 和功率控制 (APC) 技术保证了光功率和谱形的长期稳定单模光纤输出, 可选择多种类型连接器或适配器, 方便与外部设备的快速低损耗快速互连输出光功率可调节, 可选内调制模式如使用在 iphone 即作为结构光的发光器件使用, 使用不可见的激光可以消除有色结构光对物体在 RBG 摄像头的颜色成像的影响 VCSEL 供货商 Lumentum 与 IIVI 已在苹果供应链之内, Philips Photonics 与菲尼萨 (Finisar) 也可望加入,Lumentum 代工厂是台湾稳懋 25/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

26 图 36: VCSEL 结构资料来源 :360doc 浙商证券研究所 Lumentum(LITE.O):LUMENTUM 是 JDSU 分拆而来, 继承 JDSU 的 CCOP( 光学元器件及商用激光器公司 ) 业务, 包括商用激光器光通信产品和 3Dsensing JDSU 成立于 1981 年,JDSU 的光器件几乎覆盖光通信领域的所有光器件, 从无源到有源, 从芯片到模块, 发展成为光电器件的大哥大 2003 年,JDSU 位臵第一, 从现有的数据显示, JDSU 仍稳臵世界第一的地位 IIVI(IIVI.O):IIVI 公司是一家全球领先的工程材料和光电元件公司, 是一家垂直整合的制造公司, 为工业光学通信军事生命科学半导体设备和消费市场等领域的多元化应用开发创新产品公司总部位于宾夕法尼亚州的萨克森州, 在全球范围内拥有研发制造销售服务和分销设施, 公司生产各种应用于应用程序的光子和电子材料和组件, 并以各种形式部署, 包括与先进的软件集成, 以满足客户需求 Finisar(FNSR.O): 菲尼萨 (Finisar) 成立于 1987 年, 总部位于美国加州旧金山湾区的硅谷, 目前在中国马来西亚美国澳大利亚以色列新加坡印度韩国等国家设有子公司和研发中心是一家美国纳斯达克上市公司, 是全球最大技术最先进的光通讯器件供应商, 为电讯设备及服务商光学显示安全系统医疗器械环保设备航空及防御体系提供光学组件模块及子系统 Finisar 是业内公认的垂直表面发射激光器 (VCSEL) 制造和技术领域的全球领导者, 并以出货量超过 1.7 亿而继续在 VCSEL 商业应用方面处于领导地位除了因拥有最高的温度可靠性而为业界熟知外,Finisar 的 VCSEL 技术还具有灵活性和可扩展性, 不仅允许客户自定义 VCSEL 阵列来满足各种应用要求 : 例如姿态识别和光学传感等特殊领域, 还可让客户从 Finisar 的大规模生产中获益 26/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

27 图 37:VCSEL 厂商的营业收入情况 [table_page] 图 38:VCSEL 厂商的增长率比较 :2016 年加速增长 16 30% 亿美元 25% 20% 15% 6 10% % 0% -5% LITE IIVI Finisar LITE IIVI Finisar 资料来源 : 公司年报浙商证券研究所资料来源 : 公司年报浙商证券研究所国内 VCSEL 情况 : 目前国内 VCSEL 精密器件化厂商有光迅科技, 中科院半导体所, 长春光机所等厂商, 但与国外巨头的量产能力有一定差距, 组装厂商有台湾的稳懋在原材料方面,VCSEL 主要基于 Ⅲ-Ⅴ 族化合物砷化镓制造而成国内厂商三安光电在化合物半导体外延生长和晶圆制造领域发展迅速, 具备较强的实力, 公司在国家大基金的支持下建设年产 30 万片 GaAs 和 6 万片 GaN 的 6 寸生产线, 建设进程顺利晶圆级光学组件 (WLO): 指晶圆级镜头由 VCSEL 发出的红外光需要经过准直镜头的校准, 准直镜头利用光的折射原理, 将波瓣较宽的衍射图案校准汇聚为窄波瓣的近似平行光与传统的光学镜头对比,WLO 成本更低生产效率更高镜头一致性更好, 更适合用于制造准直镜头绕射光学组件 (DOE): 经过准直镜头校准后的激光束并没有特征信息, 因此下一步需要对激光束进行调制, 使其具备特征结构, 光学衍射元件 (DOE) 就是用来完成这一任务的 VCSEL 射出的激光束经准直后, 通过 DOE 进行散射, 即可得到所需的散斑图案 (Pattern) 由于 DOE 对于光束进行散射的角度 (FOV) 有限, 所以需要光栅将散斑图案进行衍射复制后, 扩大其投射角度晶圆级光学组件 (WLO) 和绕射光学组件 (DOE) 的供货商有 Heptagon 与奇景光电 (Himax) Heptagon: Heptagon 是全球知名的智能传感器制造商 ; 主要为智能设备以及物联网提供完备的 3D/ 成像照明以及光学传感解决方案 ; 公司目前的出货量已经超过 20 亿套并且在其 20 多年的发展历程中在复杂硬件以及软件系统小型化和集成化领域内拥有多项行业第一 ;Heptagon 是一家全球性的研发公司, 其销售和客户服务团队位于新加坡瑞士苏黎世美国硅谷以及中国深圳 2017 年 2 月份高性能传感器和模拟解决方案供应商艾迈斯半导体公司 (AMS.SIX) 完成对 Heptagon 公司 100% 股权的收购 Himax (HIMX): Himax Technologies,Inc. 是一家致力于显示成像处理技术的无晶圆厂半导体解决方案提供商 Himax 是电视, 笔记本电脑, 显示器, 手机, 平板电脑, 数码相机, 汽车导航, 虚拟现实 (VR) 设备和许多其他消费电子设备中的显示驱动器 IC 和时序控制器的全球市场领导者 Himax 成立于 2001 年, 总部位于台湾台南, 目前在台 27/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

28 南, 新竹, 台北设有三个台湾办事处, 在中国, 韩国, 日本和美国设有办事处, 员工约二千一百人 Himax 在三大洲拥有超过 2800 项专利技术, 保留了其在全球消费电子品牌领先的显示成像处理半导体解决方案供应商的地位 RX 模块在 RX 模块中与 VCSEL 对应的部件是接受 VCSEL 所发出红外线的红外线传感器 (IR image sensor) 除此之外 RX 模块中还包括组装部件的镜头, 和滤光片提供镜头的是台湾大立光电与玉晶光电, 提供红外线影线传感器的是意法半导体 (ST Microelectronics), 滤光片供货商是 Viavi, 晶圆重构由同欣电提供, 模块组装与主动校准对位则是由 LG Innotek 前臵相机模块提供前臵相机模块的厂商基本是索尼大力光电玉晶光电 LG Innotek 等几家, 另外舜宇欧菲光丘钛等大概率受益国内相关标的国内潜在受益标的 : 滤光片水晶光电 WLO 华天科技模组制造欧菲光光学镜头联创电子, 建议关注 : 模组制造舜宇光学 VCSEL 光迅科技 VCSEL 代工三安光电 28/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

29 股票投资评级说明以报告日后的 6 个月内, 证券相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准, 定义如下 : 1 买入 : 相对于沪深 300 指数表现 +20% 以上 ; 2 增持 : 相对于沪深 300 指数表现 +10%~+20%; 3 中性 : 相对于沪深 300 指数表现 -10%~+10% 之间波动 ; 4 减持 : 相对于沪深 300 指数表现 -10% 以下行业的投资评级 : 以报告日后的 6 个月内, 行业指数相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准, 定义如下 : 1 看好 : 行业指数相对于沪深 300 指数表现 +10% 以上 ; 2 中性 : 行业指数相对于沪深 300 指数表现 -10%~+10% 以上 ; 3 看淡 : 行业指数相对于沪深 300 指数表现 -10% 以下我们在此提醒您, 不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准我们采用的是相对评级体系, 表示投资的相对比重建议 : 投资者买入或者卖出证券的决定取决于个人的实际情况, 比如当前的持仓结构以及其他需要考虑的因素投资者不应仅仅依靠投资评级来推断结论法律声明及风险提示本报告由浙商证券股份有限公司 ( 已具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格, 经营许可证编号为 :Z ) 制作本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料, 但浙商证券股份有限公司及其关联机构 ( 以下统称本公司 ) 对这些信息的真实性准确性及完整性不作任何保证, 也不保证所包含的信息和建议不发生任何变更本公司没有将变更的信息和建议向报告所有接收者进行更新的义务本报告仅供本公司的客户作参考之用本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户本报告仅反映报告作者的出具日的观点和判断, 在任何情况下, 本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议, 投资者应当对本报告中的信息和意见进行独立评估, 并应同时考量各自的投资目的财务状况和特定需求对依据或者使用本报告所造成的一切后果, 本公司及 / 或其关联人员均不承担任何法律责任本公司的交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和 / 或交易观点本公司没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务本公司的资产管理部门自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策本报告版权均归本公司所有, 未经本公司事先书面授权, 任何机构或个人不得以任何形式复制发布传播本报告的全部或部分内容经授权刊载转发本报告或者摘要的, 应当注明本报告发布人和发布日期, 并提示使用本报告的风险未经授权或未按要求刊载转发本报告的, 应当承担相应的法律责任本公司将保留向其追究法律责任的权利浙商证券研究所上海市浦东南路 1111 号新世纪办公中心 16 层邮政编码 : 电话 :(8621) 传真 :(8621) 浙商证券研究所 : 29/29 请务必阅读正文之后的免责条款部分

证券研究报告目前煤炭钢铁等上游原材料价格持续下降, 以及冬季基建房地产等建设需求不断放缓,PPI 增速将继续下行 ; 而去年同期利润基数较高, 因此工业企业利润增速将保持下行态势 2/6 请务必阅读正文之后的免责条款部分

证券研究报告目前煤炭钢铁等上游原材料价格持续下降, 以及冬季基建房地产等建设需求不断放缓,PPI 增速将继续下行 ; 而去年同期利润基数较高, 因此工业企业利润增速将保持下行态势 2/6 请务必阅读正文之后的免责条款部分利润增速保持下行态势 10 月工业企业利润数据点评报告日期 :2018 年 11 月 27 日全球中国宏观 : 孙付执业证书编号 :S1230514100002 胡娟 ( 联系人 ) :021-64718888-1308 021-80106009 :sunfu@stocke.com.cn hujuan@stocke.com.cn 报告导读本报告对每月公布的中国规模以上工业企业利润数据进行点评