摘要：3D视觉是人形机器人感知系统的核心组成部分，负责对周围环境的三维实时建模，是人形机器人与外接交互的主要信息入口。3D视觉传感器是一套精密的三维光学测量系统，以奥比中光Astra为例，其结构组成包括激光投影模组、光学成像模组、深度引擎芯片以及其他电子器件、结构件

1、3D视觉负责三维环境重建，市场潜力可观

3D视觉是人形机器人感知系统的核心组成部分，负责对周围环境的三维实时建模，是人形机器人与外接交互的主要信息入口。3D视觉传感器是一套精密的三维光学测量系统，以奥比中光Astra为例，其结构组成包括激光投影模组、光学成像模组、深度引擎芯片以及其他电子器件、结构件等，共同构成系统级产品。

国内3D视觉市场规模快速增长。根据GGII数据，2016-2028年，中国机器视觉市场规模预计从46.87亿元增长到395.29亿元，期间CAGR约19.4%，其中，3D视觉市场规模预计将从1.15亿元增长到79.98亿元，期间CAGR约42.4%，远高于机器视觉整体增速。

2、3D视觉解决方案|双目、结构光、ToF

3D视觉解决方案按技术路线划分包括双目/多目视觉、结构光、飞行时间（ToF）等。

双目/多目视觉技术是基于视差原理，利用多幅图像的像差获取物体的三维几何信息；结构光技术是通过投射器将主动结构信息投射到被测物体表面，并通过单个或多个相机拍摄被测表面得到结构光图像，最后基于三角测量原理经过图像三维解析计算实现三维重建；ToF是通过测量信号在发射器和接收器间的时间差计算距离，进而还原深度信息，具体又分为dTOF和iToF。

3、3D视觉解决方案|激光雷达

激光雷达可直接测量环境的深度信息，通常通过扫描形成点云进而实现三维重建，因此对软件处理能力要求较低，是3D视觉解决方案的重要组成部分，受到人形机器人、智能汽车等厂商的广泛关注。

按照扫描方式划分，激光雷达可分为机械式、混合固态和全固态式，目前，混合固态式在成本和性能方面较为均衡，是主流技术方案。

4、3D视觉解决方案|毫米波雷达+超声波雷达

3D视觉传感器还包括毫米波雷达、超声波雷达、摄像头等，各具优劣势：毫米波雷达探测距离长，受环境影响小，但精度差，成像困难；摄像头能采集颜色纹理信息，但易受环境可见度影响；超声波雷达技术成熟，成本低，但探测距离较短。

多传感融合、感知冗余是3D视觉解决方案的重要发展方向，如激光雷达探测的深度信息与摄像头采集的图像信息进行融合。

5、3D视觉解决方案|多传感融合

人形机器人3D视觉解决方案通常是多个相机或摄像头搭配激光雷达共同使用，但也有部分厂商凭借其强大的软件处理能力，专注纯视觉解决方案。Tesla是人形机器人领域的领导者，其未采用可直接采集深度信息的激光雷达和深度相机，仍采用纯视觉解决方案，其他大部分人形机器人厂商对激光雷达或深度相机较为青睐。

6、 3D视觉产业格局|海外巨头具有先发优势，国内厂商已取得一定突破

消费级应用领域，苹果、英特尔、索尼、英飞凌等巨头在3D视觉领域已有技术和产品，具有一定的先发优势，相对较为领先；工业级领域，德国GOM公司、美国CSI公司以及瑞典海克康斯具有较强竞争力。

国内市场，奥比中光在3D视觉领域长期深耕，构建了完善的3D视觉感知技术体系，在消费级和工业级都有应用，稀缺性明显，竞争力强。

苹果：基于结构光和dToF的3D视觉传感器技术并应用于自身的终端产品。全球最大的内置3D视觉传感器的移动产品制造商，在手机、平板以及VR、AR领域基于3D视觉感知技术的布局一直处于领先地位。

英特尔：推出了基于结构光、iToF、双目视觉等技术的数款Realsense系列3D视觉传感器，应用于机器人、物联网等领域。世界领先的消费级双目3D视觉传感器制造商。

索尼：2015年通过收购Soft Kinetic公司及其iToF技术，自研iToF、dToF感光芯片并开放销售，同时为苹果等公司的dToF技术提供相关设计和制造服务。世界上最大的感光芯片供应商之一，由于技术及生产工艺等受到广泛信赖，其产品被苹果等大型企业广泛使用。

英飞凌：与PMD公司合作开发iToF感光芯片及3D视觉传感器，产品在手机、扫地机器人等领域落地。专注于低端iToF感光芯片及视觉传感器的开发与应用，历史悠久。在切入某些对低端3D视觉传感器有需求的领域处于领先地位。

奥比中光：国内率先开展3D视觉感知技术系统性研发，自主研发一系列深度引擎数字芯片及专用感光模拟芯片并实现3D视觉传感器产业化应用。全球少数几家全面布局主流3D视觉感知技术的公司之一。

华捷艾米：聚焦于AI终端技术的实现，包括3D摄像头、核心算法、自研芯片，与百度的AI技术高度集成整合，深度合作。在人脸识别领域已有较多场景应用案例。

美国CSI公司：主打产品是VIC-3D系列非接触式变形测量系统，广泛应用于机械、汽车、微机电、航空航天、生物工程等行业。DIC数字图像相关测量技术全球领先。瑞典海克康斯 以三坐标检测仪为核心产品，2016年并购AICON公司完善了三维光学检测方案，包括管路检测和三维扫描仪。

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来源：思瀚研究院