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2022年3D视觉感知市场空间前景及奥比中光布局研究报告(32页).pdf

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2022年3D视觉感知市场空间前景及奥比中光布局研究报告(32页).pdf

1、2022 年深度行业分析研究报告 内容目录内容目录 一、3D 视觉感知技术整体方案商,位列第一梯队.5 1.1 3D 视觉传感器,布局消费及工业领域.5 1.2 公司股权架构稳定.5 1.3 整体营收水平持续提升,产品凸显核心竞争力.7 二、3D 视觉感知技术,市场空间可期.9 2.1 国家扶持人工智能发展,3D 视觉感知迎来机遇.9 2.2 3D 视觉感知为“机器之眼”,未来空间广阔.10 2.2.1 3D 人脸识别技术创新,移动支付场景渗透率提升.15 2.2.2 3D 视觉感知助力 AIoT 产品,应用场景广阔.17 2.2.3 3D 视觉感知技术在手机端,已成为核心功能.18 2.2.

2、4 完善工业测量领域技术创新,行业发展增速.20 2.2.5 激光雷达发展,引领汽车自动驾驶突破.21 三、科技实力创新,3D 视觉感知芯片未来可期.22 3.1 全栈式技术研发,全领域技术布局.22 3.1.1 消费级 3D 视觉感知技术积累深厚.28 3.1.2 工业级 3D 视觉感知提升技术壁垒.29 3.2 公司布局上下游产业链,客户合作关系良好持续.30 图表目录图表目录 图表 1:公司历史发展情况.5 图表 2:股权架构.6 图表 3:公司高管履历.6 图表 4:奥比中光营收情况.7 图表 5:奥比中光归母净利润情况.7 图表 6:奥比中光利润率情况.8 图表 7:奥比中光期间费用

3、率.8 图表 8:奥比中光营收结构(亿元).8 图表 9:奥比中光营收结构毛利率(%).8 图表 10:研发费用及占营收.9 图表 11:公司人员构成情况(人).9 图表 12:我国人工智能市场支出预测.9 图表 13:我国人工智能市场支出分模块预测.9 图表 14:新兴技术发展周期曲线图.10 图表 15:3D 视觉感知应用领域.11 图表 16:三维测量图.12 图表 17:3D 视觉感知发展情况.13 图表 18:各个 3D 视觉感知技术核心性能对比.14 图表 19:全球 3D 成像和传感器市场预测(百万美元).14 图表 20:2025E 全球 3D 成像和传感器市场分行业预测.15

4、 图表 21:生物识别方式及应用情况.15 图表 22:全球刷脸支付用户规模预测及增速.16 图表 23:支付宝“蜻蜓”F4 支付机.16 图表 24:微信“青蛙 Pro”支付机.16 图表 25:银联“蓝鲸”支付机.17 图表 26:中国住宅区智能门锁出货量.17 图表 27:贝壳 VR 看房.18 图表 28:汽车之家 VR 全景看车.18 图表 29:全球商务用机器人市场规模预测(亿美元).18 图表 30:自动配送机器人.18 图表 31:IPhone 13 Pro MAX 电影模式.19 图表 32:IPad 激光雷达扫描仪.19 图表 33:全球手机按季度出货量.19 图表 34:

5、中国智能电视出货量预测.20 图表 35:智能电池 3D 视觉解决场景.20 图表 36:智能电视 3D 摄像头识别方案.20 图表 37:全球工业机器人保有量.21 图表 38:中国工业机器人产量.21 图表 39:车载高清摄像头三大应用发展.21 图表 40:理想 L9 3DToF 手势识别传感器.21 图表 41:全球车载摄像头市场规模(亿美元).22 图表 42:全球车载摄像头搭载量(百万颗).22 图表 43:公司产业链布局情况.22 图表 44:全栈式技术研发能力及全领域技术布局情况.23 图表 45:公司主要领域技术开发情况.24 图表 46:公司产品应用设备.24 图表 47:

6、公司 3D 视觉传感器及产品 Roadmap.25 图表 48:奥比中光 3D 视觉传感器性能.25 图表 49:公司消费级产品性能.26 图表 50:公司工业级产品性能.27 图表 51:MX 系列芯片性能特点.28 图表 52:深度引擎算法情况.29 图表 53:软件开发性能特点.29 图表 54:工业级系统设计情况.30 图表 55:工业算法设计情况.30 图表 56:核心技术营收及占比总营收情况.31 图表 57:公司近三年下游客户销售收入(万元).31 图表 58:奥比中光分部营收及毛利率预测.32 图表 59:可比公司估值分析.33 一、一、3D 视觉感知技术整体方案商,位列第一梯

7、队视觉感知技术整体方案商,位列第一梯队 1.1 3D 视觉传感器,布局消费及工业领域视觉传感器,布局消费及工业领域 奥比中光奥比中光成立于成立于 2013 年,为年,为行业领先的行业领先的 3D 视觉感知整体技术方案提供商。视觉感知整体技术方案提供商。公司布局3D 视觉感知技术领域,全栈式自主研发包括深度引擎芯片、感光芯片、专用光学系统等底层技术,以及 SDK、行业应用算法等。在产品方面布局结构光、iToF、dToF、Lidar、工业三维测量等领域。公司全球已服务全球客户超过 1000 家,多款产品销量已突破百万。公司致力于 3D 视觉感知技术系统研发方案,为国内少数研发一系列深度引擎数字芯片

8、及多种专用感光模拟芯片并实现量产的公司。公司努力践行“让所有终端都能看懂世界”的使命,推出的产品应用于生活中的“衣、食、住、行、工、娱、医”等领域设备。公司先后开发 3D 结构光应用于手机前置上,同时延伸其产品至支付领域、3D 建模领域等一系列应用的设备上,协助消费级、工业级设备更好的看懂三维世界。图表 1:公司历史发展情况 资料来源:公司官网,国盛证券研究所 1.2 公司股权架构稳定公司股权架构稳定 公司股权架构稳定,黄源浩为公司实际控制人。奥比中光实际控制人黄源浩拥有公司27.23%股份,蚂蚁集团通过上海云鑫创业持有公司 12.21%股份,其中奥比中芯为员工持股平台,黄源浩先生担任执行事务

9、合伙人,通过股权激励方式,调动公司员工科技创新积极性,保护公司核心技术及公司架构稳定性。图表 2:股权架构 资料来源:Wind,国盛证券研究所 核心领导层产业链技术深厚,带领核心领导层产业链技术深厚,带领团队持续创新。团队持续创新。公司现任董事长黄源浩先生,为国际知名光学测量专家。公司核心研发技术人员肖振中先生为资深光学算法专家,梅小露先生为资深 3D 感知芯片专家。专家团队掌握核心技术,带领公司技术能力创新,多数核心人员参与国家级、省级市级等科研项目,取得突出成绩。公司高管及核心研发人员多数拥有光学及芯片相关技术背景,公司博士、硕士学历人员共占公司 31%以上,其中博士 58 名,硕士 26

10、1 名,构成公司核心人才竞争力。图表 3:公司高管履历 黄源浩 董事长,总经理 中国国籍,无境外永久居留权,1980 年出生,于北京大学获学士学位,并相继获得新加坡国立大学硕士学位及香港城市大学博士学位,在香港理工大学、加拿大瑞尔森大学、香 港 中 文 大 学 及 麻 省 理 工 学 院 SMART(Singapore-MIT Alliancefor Researchand Technology)中心从事博士后研究。于 2013 年回国创办奥比中光有限并担任执行董事兼总经理,现任奥比中光科技集团股份有限公司董事长、总经理,也是奥比中光科技集团股份有限公司核心技术人员之一。肖振中 首席技术官 中

11、国国籍,无境外永久居留权,1980 年出生,于西安交通大学获得学士、硕士及博士学位,2010 年 11 月前往新加坡南洋理工大学进行博士后研究,研究方向为机器视觉与数字图像处理,2011 年 11 月被聘为西安交通大学机械工程学院博士讲师,主要从事机器视觉与三维传感技术研究。2013 年 3 月至今任职于奥比中光科技集团股份有限公司董事、首席技术官,负责奥比中光科技集团股份有限公司研发管理工作,也是奥比中光科技集团股份有限公司核心技术人员之一。梅小露 高级副总裁 中国国籍,无境外永久居留权,1979 年出生,获得北京大学学士学位和中国科学院计算技术研究所硕士学位,是芯片设计领域的专家,2018

12、 年 10 月荣获全国十佳新锐领军程序员。2014 年 6 月任职于奥比中光科技集团股份有限公司高级副总裁,也是奥比中光科技集团股份有限公司核心技术人员之一。陈彬 董事,首席财务官 中国国籍,无境外永久居留权,1984 年出生,2005 年毕业于江西财经大学会计学院,2015 年获得北京大学在职研究生学历。2006 年至 2008 年任天健华证中洲会计师事务所深圳分所审计经理;2008 年至 2009 年任中天运会计师事务所深圳分所审计经理;2009 年至 2010 年任平安信托投资有限公司内审员;2010 年至 2011 年任中汇会计师事 务所深圳分所审计经理;2011 年至 2016 年任

13、广东弘德投资管理有限公司投资总监;2016 年 3 月至今任职于奥比中光科技集团股份有限公司董事、首席财务官。洪湖 董事,首席 战 略官,董事会秘书 中国香港籍,无其他境外居留权,1984 年出生,获得英国牛津大学工程与电脑科学的学士和硕士学位。2010 年至 2011 年任花旗环球金融亚洲有限公司资本市场部分析员;2011 年至 2015 年任高盛(亚洲)证券有限公司投资银行部高级经理;2015 年至 2018 年任汉德产业促进(开曼)有限公司(汉德资本)副总裁;2018 年至今任职于奥比中光有限及奥比中光科技集团股份有限公司,现任奥比中光科技集团股份有限公司董事、首席战略官、董事会秘书。江

14、隆业 高级副总裁 中国国籍,无境外永久居留权,1980 年出生,获得西安交通大学学士和硕士学位。2015年 12 月至今任职奥比中光科技集团股份有限公司董事、高级副总裁。闫敏 高级副总裁 中国国籍,无境外永久居留权,1979 年出生,获得北京大学学士学位和中国科学院力学研究所硕士学位。2005 年至 2006 年任中集集团工程师;2006 年至 2011 年任比亚迪股份有限公司高级工程师;2011 年至 2016 年任东莞市维沃通信科技有限公司项目经理;2016 年 5 月至今任职于奥比中光科技集团股份有限公司高级副总裁。王兆民 高级副总裁 中国国籍,无境外永久居留权,1981 年出生,获得西

15、安交通大学机械工程硕士学位和新加坡南洋理工大学 MAE 学院博士学位。2009 年至 2010 年任南车集团株洲电力机车研究所有限公司工程师;2010 年至 2017 年任新加坡义安理工学院项目工程师;2016 年12 月至今任职奥比中光科技集团股份有限公司高级副总裁。资料来源:Wind,国盛证券研究所 1.3 整体营收水平持续提升,产品凸显核心竞争力整体营收水平持续提升,产品凸显核心竞争力 公司营收情况整体稳定,归母净利库存收窄有望转正。2021 年公司营收 4.74 亿元,同比增长 83.1%,归母净利润-3.11 亿元,同比增长 49.4%。2020-2021 年收入相较于 2019年收

16、窄,主要受疫情影响,导致线下零售业务冲击较大,随着疫情的缓和,以及公司各类业务的快速增长,2022 年收入有望超过 2019 年。图表 4:奥比中光营收情况 图表 5:奥比中光归母净利润情况 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 公司产品毛利水平较高,期间费率持续优化。公司定位工业级及消费级 3D 视觉传感器 行业,整理毛利水平维持在 50%左右,高研发费用投入,且施行多次股权激励政策,带来较快的研发转化率,其他费率不断持续优化。-100%-50%0%50%100%150%200%020022Q1营业总收入(亿元)Y

17、oY(%)-500%-400%-300%-200%-100%0%100%-7-6-5-4-3-2-02020212022Q1归母净利润(亿元)YoY(%)图表 6:奥比中光利润率情况 图表 7:奥比中光期间费用率 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 公司收入主要来源于 3D 视觉传感器、消费级应用设备及工业级应用设备,其中 3D 视觉传感器为主要组成部分。2021 年公司随疫情影响恢复,及下游细分领域渗透率增长,3D视觉传感器呈上升恢复态势。此外,随着公司产品组合不断完善,消费级及工业级应用设备收入也成稳定增长趋势。公司主营 3D 视觉

18、传感器业务毛利率 2019-2020 维持在 60%以上,2021 年有所回落,主要为手机、智能门锁等成本敏感下游客户需求提升造成。另外,工业级应用设备毛利率也较高,2019/2020/2021 毛利率达到 66%/78%/64%。图表 8:奥比中光营收结构(亿元)图表 9:奥比中光营收结构毛利率(%)资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:奥比中光招股说明书,国盛证券研究所 公司保持高研发投入,同时施行多次股权激励政策,2019/2020/2021 年分别确认股份支付费用为 5.5/4.6/1.1 亿元。公司在人才布局方面拥有一定竞争力,技术人才占公司总人数 62%以上,2021 年包

19、括博士 58 人,硕士 261 人,硕士以上学历占公司人数 31%以上。截至 2021 年 12 月 31 日,公司已取得授权专利 471 项,其中中国发明专利授权 167 项、美国专利授权 9 项。34.4%59.4%56.3%47.6%46.3%-300%-250%-200%-150%-100%-50%0%50%100%200212022Q1毛利率(%)净利率(%)-50%0%50%100%150%200%250%200212022Q1销售费率(%)管理费率(%)研发费率(%)财务费率(%)020D视觉

20、传感器(亿元)消费级应用设备(亿元)工业级应用设备(亿元)其他主营业务(亿元)其他业务(亿元)0%20%40%60%80%100%200213D视觉传感器(%)消费级应用设备(%)工业级应用设备(%)其他主营业务(%)其他业务(%)图表 10:研发费用及占营收 图表 11:公司人员构成情况(人)资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 二、二、3D 视觉感知技术,市场空间可期视觉感知技术,市场空间可期 2.1 国家扶持人工智能发展,国家扶持人工智能发展,3D 视觉感知迎来机遇视觉感知迎来机遇 3D 视觉感知技术作为人工智能时代的共性基础技术,

21、受到国家持续关注和重视。2021年 3 月国务院发布的十四五规划和 2035 年远景目标纲要,第四章节“强化国家战略科技力量”明确将新一代人工智能领域的前沿基础理论突破,专用芯片研发,深度学习框架等开源算法平台构建,学习推理与决策、图像图形、语音视频、自然语言识别处理等领域创新列为科技前沿领域攻关重点;第五章节“提升企业技术创新能力”明确提出支持产业共性基础技术研发。得益于国家的持续关注以及大力支持,3D 视觉感知行业也迎来良好的行业发展机遇。根据 IDC 数据显示,预计全球人工人智能市场规模将在 2021 年达到 885.7 亿美元,并在 2025 年增至 2218.7 亿美元,五年 CAG

22、R 约为 26.2%。中国市场规模将以 24.4%的 CAGR 增长,有望在 2025E 年超过 184.3 亿美元,硬件占比将达到 54.37%。图表 12:我国人工智能市场支出预测(百万美元)图表 13:我国人工智能市场支出分模块预测 资料来源:IDC,国盛证券研究所 资料来源:IDC,国盛证券研究所 3D 视觉感知技术即将迎来视觉感知技术即将迎来发展发展期。期。各类新技术从诞生到成熟大规模应用需经历技术萌芽期、期望膨胀期、泡沫破裂低谷期、稳步爬升复苏期、生产成熟期五个阶段。Gartner0%20%40%60%80%100%120%00.511.522.533.544.5201820192

23、02020212022Q1研发费用(亿元)研发费率(%)020040060080002021销售技术综合管理采购仓储 新兴技术发展周期曲线图描述,3D 视觉感知概念在该阶段突破了早期的期望膨胀期,并逐渐步入产业化前的重要发展阶段,3D 视觉传感器正不断探索潜在的细分领域应用,寻找潜在的增长爆点,但进入生产成熟期仍需要 2-5 年的时间。伴随着未来成本的下降和技术不断成熟,3D 视觉感知技术有机会进入大规模的普及和应用,在生物识别、AIoT、消费电子、工业三维测量、汽车自动驾驶及多个潜在领域持续拓展并深入产品化。图表 14:新兴技术发展周期曲线图 资料来源:Gartner,

24、奥比中光招股书,国盛证券研究所 推动终端应用场景创新,提供更优用户体验。推动终端应用场景创新,提供更优用户体验。随着 5G、人工智能和云计算等现代科学技术的不断发展,未来传输速率、芯片处理能力、软硬件成本等 3D 视觉感知技术应用难点将得以解决。人工智能和3D视觉感知技术的结合可帮助计算机进行物体的数字重建,缩小物理空间与虚拟世界的差距,基于 3D 视觉感知技术的应用,如 AR/VR、虚拟购物、自动驾驶汽车及先进驾驶辅助系统等应用将有望大规模落地。同时,3D 视觉感知技术的普及能够帮助机器视觉从 2D 向 3D 转型,提高精度和稳定性,并在各行业探索新的应用领域,提供更优质的服务。因此,科学技

25、术的普及将变革众多细分领域和行业,并为 3D视觉感知技术带来巨大的发展空间。2.2 3D 视觉感知为“机器之眼”,未来空间广阔视觉感知为“机器之眼”,未来空间广阔 3D 视觉感知技术经历了从工业级向消费级的拓展过程,核心技术不断突破和迭代,逐渐成为规模化产业应用,经过十余年的起步、发展阶段,后续将迎来行业大规模发展,主要应用于生物识别、AIoT、消费电子、工业三维测量、汽车自动驾驶等主要场景。图表 15:3D 视觉感知应用领域 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 通过通过 3D 视觉感知技术,视觉感知技术,机器机器设备可获取三维空间信息。设备可获取三维空间信息。人类约 70%的信息是通过人眼感

26、知获取的,未来的机器人也将和人类一样,大量信息都将通过视觉感知获取。现实物理世界是三维的,发展多年的 2D 成像技术难以完整重现各类三维场景,3D 视觉感知技术则可以让终端获取更多精准的三维信息,助力各类终端更好地看懂三维世界。从技术发展看视觉感知逐渐从平面 2D 成像技术发展到 3D 视觉感知技术,从 3D 维度补充 2D成像中缺少的空间深度信息,即视场内的空间几何尺寸信息,通过视场内获得人物、物体、空间深度的信息作为输入,应用场景可以大大增加,还原更真实的场景信息。目前主流 3D 视觉感知硬件技术包括结构光、双目、iToF、dToF、Lidar、工业三维测量等。图表 16:三维测量图 资料

27、来源:公司公告,国盛证券研究所 1)技术启蒙期:3D 视觉感知技术最早应用于工业领域,主要作为零部件设备的 3D 测量及加工中测量变形量等应用,技术代表公司多为国外企业,如德国高慕、瑞典海克斯及美国 CSI 公司等,但由于测量设备成本高、体积大、功耗高等原因使得应用普及较为缓慢 2)技术起步期:2010 年,随微软发布第一代基于结构光的 3D 视觉感知技术产品 Kinect面世,将 3D 视觉感知技术从工业级逐渐推动到消费级设备中。其设备可以捕捉三维空间人体的运动实现通过体态的人机交互。随后,2013 年英特尔发布结构光技术的产品RealSense,2014 年谷歌发布基于 iToF 技术的

28、Project Tango。同期 2015 年,奥比中光也成功开发其产品 3D 深度引擎芯片 MX400 型号,搭载于 3D 视觉传感器 Astra。3)技术发展期:2017 年,苹果将 3D 结构光视觉传感器应用于 iPhone X 系列,应用于Face ID 等功能,带给用户体验区别于传统指纹加密方案。苹果公司引领 3D 视觉传感器在手机领域形成规模化普及。4)技术增长期:2018 年以来,非接触式支付成为新型线下支付方式。人脸解锁,人脸支付,3D 看房等应用也在加速落地。3D 视觉感知技术路线也越加丰富,国产安卓厂商基于 iToF 应用于后置相机拍照,IPhone 基于全新 DToF 及

29、 Lidar 技术完成空间扫描测绘等应用拓展。同时谷歌已将视觉传感技术应用无人驾驶汽车领域,大疆已用于无人机领域通过扫描环境感知障碍物。图表 17:3D 视觉感知发展情况 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 3D 视觉感知行业经过历年发展,逐渐形成由上游 3D 视觉传感器硬件供应商、中游 3D视觉感知方案商、下游应用算法方案商及应用终端的产业化链条。而随着应用终端的旺盛需求将要求 3D 视觉感知技术的再一次迭代进化,从而推动产业加快发展。不同领域或场景对探测距离的要求差别巨大,要求其行业发展如下:1)3D 视觉感知将全面替代视觉感知将全面替代 2D 成像升级成像升级 3D 视觉感知技术充分弥补

30、 2D 成像技术缺陷,同步提供 2D 图像同时,能够为 AI 算法及算力提供视场内物体的深度、形貌、位置等 3D 信息,并可采集人体、物体、空间的 3D信息。使得 AI 相关应用如生物识别、三维重建、骨架跟踪、AR 交互、数字孪生、自主定位导航等应用有了更好的体验。3D 视觉感知技术将成为促使人工智能更广泛应用的关键共性技术。2)3D 视觉感知应用领域多元化高渗透视觉感知应用领域多元化高渗透 智能化将逐步应用于“衣、食、住、行、工、娱、医”等人类生活的各领域,从工业级场景拓展到消费级场景,目前拓展至生物识别、AIoT、消费电子、工业三维测量等多个领域。通过技术完善、成本降低、应用开拓,将有机会

31、渗透更多场景,并持续落地到自动驾驶汽车、数字孪生、高精密加工、AR 交互等更多新的应用领域。3)3D 视觉感知技术自升级视觉感知技术自升级 当前 3D 视觉感知产品核心零部件国产化、定制化程度不高,导致产品的成本、性能、体积、功耗等先进性指标仍有较大提升空间。因此企业需具备涵盖系统设计、芯片设计、算法研发、光学系统、软件开发、量产技术等全栈式技术研发能力,覆盖产品从设计、研发到制造的全周期研发流程,为客户提供包含芯片开发+硬件量产+应用算法在内的完整 3D 视觉感知应用方案。图表 18:各个 3D 视觉感知技术核心性能对比 3D 视觉感知主视觉感知主要技术要技术 最佳测量距离最佳测量距离 分辨

32、率分辨率 测量精度测量精度 主要适用场景主要适用场景 结构光 5m 高 近距:高 中远距:低 手机前置、刷脸支付、刷脸门锁、服务机器人、安防监控、屏下 3D 结构光等 iToF 3.5m 中 近距:中 中距:高 手机前置、后置、扫地机器人、AR/VR、门禁等 dToF 5m 低 近距:低 远距:高 手机后置、平板后置、扫地机器人等 双目 15m 高 低 汽车侧面、室外机器人、智能安防等 Lidar 200m 低 近距:低 远距:高 汽车自动驾驶、汽车 ADAS、低速物流车自动驾驶等 工业三维测量 20mm-30m 极高 极高 高精度工业测量,材料、结构检测 资料来源:公司公告,国盛证券研究所

33、根据 Yole 发布数据显示,2025 年全球 3D 成像和传感器市场将达到 150 亿美元,2019到 2025 年 CAGR 将达到 20%。其中,2025E 年预测消费电子行业中 3D 成像及传感器市场将达到 81.65 亿美元,占比 54%,汽车行业将达到 36.73 亿美元,占比 25%。图表 19:全球 3D 成像和传感器市场预测(百万美元)资料来源:Yole D veloppement,国盛证券研究所 图表 20:2025E 全球 3D 成像和传感器市场分行业预测 资料来源:Yole D veloppement,国盛证券研究所 2.2.1 3D 人脸识别技术创新,移动支付场景渗透

34、率提升人脸识别技术创新,移动支付场景渗透率提升 生物识别是一种通过计算机、光学、声学、生物传感器等多个技术领域密切结合,利用人体固有的生理特性,如指纹、人脸、虹膜等和行为特征如笔迹、声音、步态等进行个人身份鉴定的方法。随身份识别和保密需求的日益增加,通过人体单一生理特性的识别技术同样不断发展,其功能特性分别为识别精度、识别安全度、识别稳定性、识别成本、识别方式、识别场景等。图表 21:生物识别方式及应用情况 识别方法识别方法 识别识别精度精度 安全系数安全系数 稳定性稳定性 采集成本采集成本 便利程度便利程度 常用应用场景常用应用场景 3D 人脸识别 高 高 稳定 中 高 刷脸支付、门锁门禁、

35、交通、身份核验等 2D 人脸识别 一般 一般 一般 中 高 门禁、安防等 虹膜 极高 高 终生不变 高 低 目前应用场景较少 指纹 高 一般,容易被仿造 易磨损 低 一般,接触式识别,部分人无法识别 手机、考勤、金融等 掌纹 高 较高 易磨损 中 一般,接触式识别 目前应用场景较少 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 目前 3D 人脸识别技术应用场景集中于 3D 刷脸支付及 3D 门禁门锁。3D 刷脸支付自刷脸支付自 2018 年起进入增长快速通道,市场空间逐年递增。年起进入增长快速通道,市场空间逐年递增。3D 刷脸支付起源于芬兰 Uniqul 公司推出的第一款人脸识别支付系统,通过 POS

36、机摄像头拍照,扫描,进行数据对比从而实现消费。随后美国、英国、日本等国家相继推出,如谷歌的支付应用 Hands Free 等。随人脸支付技术的不断完善,目前已阿里的支付宝、腾讯的微信及银联 POS 系统成三足鼎立态势,其中开拓者为阿里的支付宝应用。2015 年-2019 年,马云先生在德国汉诺威展上对刷脸支付技术进行了相关展示,今儿推出“蜻蜓”等一系列刷脸支付产品。2018 年腾讯微信等也相继推广人脸支付应用,如“微信青蛙 pro”。2017 年银联同样推出 Face Pay,并联合 60 多家机构联合发布“刷脸付”支付产品,随后发布“蓝鲸”支付终端。根据 QYResearch 数据显示,截至

37、到 2026E 年,全球刷脸支付用户规模将达02000400060008000400025E消费电子(百万美元)汽车(百万美元)工业(百万美元)国防及航天(百万美元)医疗(百万美元)到 12.5 亿人。且根据 2020 年 5 月中国银联发布的 2020 年中国银行卡产业发展报告,2019 年通过银联认证的主要终端生产厂商累计销售传统 POS 终端 1,944.3 万台,累计销售智能 POS 机终端 459 万台,合计 POS 机终端出货量超过 2,400 万台,该数据未包含出货量更大的用于扫码支付的扫码枪和扫码摄像头。随人脸支付需求增长,会带动上游

38、 3D 人脸识别技术的创新速度和市场空间增长。图表 22:全球刷脸支付用户规模预测及增速 资料来源:QYResearch,国盛证券研究所 图表 23:支付宝“蜻蜓”F4 支付机 图表 24:微信“青蛙 Pro”支付机 资料来源:搜狐新闻,国盛证券研究所 资料来源:微信支付,国盛证券研究所 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0200400600800020021E2022E2023E2024E2025E2026E全球刷脸支付用户(百万人)YOY(%)图表 25:银联“蓝鲸”支付机 资料来源:网易新闻,国盛证券研究所 3D

39、 人脸识别门禁门锁具备创新型的生物识别便捷性及安全性,市场规模有望呈增长趋人脸识别门禁门锁具备创新型的生物识别便捷性及安全性,市场规模有望呈增长趋势。势。3D 人脸识别的门禁门锁对比其他生物识别方式可达到无接触识别,较密码及指纹解锁带来一定便利性。随相关技术进一步成熟完善,且相关技术成本逐渐下降,结合我国居民对门禁门锁智能化需求提升,3D 人脸识别技术的门锁门禁市场将拥有较快的增长。根据公司招股书中 Counterpoint 的统计,2018 年,我国智能门锁市场出货量达 1,630万套,预计 2022 年,我国智能门锁市场出货量将达 4,770 万件,2018-2022 年复合增长率预计为

40、30.8%。图表 26:中国住宅区智能门锁出货量 资料来源:Counterpoint,奥比中光,国盛证券研究所 2.2.2 3D 视觉感知助力视觉感知助力 AIoT 产品,应用场景广阔产品,应用场景广阔 3D 视觉感知可应用于 AIoT 领域,覆盖多种场景及细分领域,如 3D 空间扫描建筑构造,服务机器人扫障等,下游细分领域公司有许多潜在可探索挖掘的应用场景,将为行业的长期市场需求发展奠定基础。1)3D 空间扫描可实现在线实景看房空间扫描可实现在线实景看房看车看车,用户,用户体验更具体验更具真实真实感感。通过 3D 视觉传感器阵列组成的扫描设备,对建筑或汽车内部结构进行高精度、高还原度的扫描建

41、模。相较于传动 2D 看房看车,VR 可以帮助用户更直观的感受被扫描物的立体感和空间感。根据贝壳的上市招股书披露,2019 年贝壳的 VR 看房吸引了约 4.2 亿次线上观看,截至 2020年 6 月 30 日的前三个月中,每天平均可促成约 159,000 个 VR 家庭展示。0020019E2020E2021E2022E中国住宅区智能门锁出货量(百万套)图表 27:贝壳 VR 看房 图表 28:汽车之家 VR 全景看车 资料来源:贝壳,国盛证券研究所 资料来源:汽车之家,国盛证券研究所 2)全球服务机器人领域,市场规模逐年提升。全球服务机器人领域,

42、市场规模逐年提升。3D 视觉传感器可以帮助服务机器人高效完成人脸识别、距离感知、避障、导航等功能,使其更加智能化。目前已实现落地的应用包括扫地机器人、自动配送机器人、引导陪伴机器人等,服务于家庭、餐厅、旅馆、医院等多个线下场景。根据 IDC 的数据,2017 年全球商务用机器人市场规模为 213.2 亿美元,预计 2022 年全球市场规模可达 538.0 亿美元,2017-2022 年复合增长率预计为20.3%。图表 29:全球商务用机器人市场规模预测(亿美元)图表 30:自动配送机器人 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:上海擎朗智能,国盛证券研究所 3)AR 领域及其他领域,快速

43、挖掘新型场景,助力领域及其他领域,快速挖掘新型场景,助力 3D 视觉技术创新。视觉技术创新。在 AR 领域,3D视觉感知技术可帮助 AR 设备对周围环境进行三维重建,可实现虚拟 3D 影像叠加到现实场景中。此外 3D 视觉感知技术还可应用于人体动作捕捉、人体扫描、体育赛事数据跟踪等场景。2.2.3 3D 视觉感知技术在手机端,已成为核心功能视觉感知技术在手机端,已成为核心功能 智能手机是智能手机是 3D 视觉感知技术在消费电子领域最大的应用场景之一。视觉感知技术在消费电子领域最大的应用场景之一。2017 年,苹果公司手机搭载前置结构 3D 视觉传感器以来,带来应用场景不断推陈换新。主流技术经过

44、几年发展至今,手机通过对 ToF、结构光、双目、Lidar 等硬件进行了应用端适配,IPhone 13 Pro MAX 基于 3D 视觉技术开发电影模式自动切换对焦功能,安卓厂商如华为 Mate0050060020020E2021E2022E全球商务用机器人市场规模(亿美元)系列、OPPO Find X 等多款手机也跟进技术创新,使手机在加密、支付、拍照、AR 互动、3D 空间扫描等功能上拥有突破性功能。图表 31:IPhone 13 Pro MAX 电影模式 图表 32:IPad 激光雷达扫描仪 资料来源:苹果官网,国盛证券研究所 资料来源:苹果官

45、网,国盛证券研究所 基于 IDC 于 2020 年 12 月发布的全球智能手机市场的数据,2024 年全球智能手机出货量预计可达 14.7 亿台。中端及以上机型(售价在 200 美金以上)占比超过一半,预计销售数量将超过 7.3 亿台。随着智能手机前、后置的 3D 视觉应用的不断探索,未来各项技术的不断成熟和迭代所带来的软硬件成本下降,结构光/ToF 等技术将在中高端机型中普及,从而进一步提高在智能手机领域的渗透率。图表 33:全球手机按季度出货量 资料来源:IDC,国盛证券研究所 3D 视觉感知技术同样应用于智能电视设备。视觉感知技术同样应用于智能电视设备。针对智能电视应用场景,奥比中光为其

46、提供包括 3D 摄像头、3D 应用算法及软硬件在内的一站式 3D 视觉解决方案,加强智能电视 AI 交互体验,提供 AI 健身、大屏社交、AR 游戏等智能服务。根据前瞻产业研究数据显示,中国预计在 2024E 年智能电视出货量达到 4800 万台,2020 年至 2024 年 CAGR约为 1.7%。-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.20.250.305003003504004505002016Q1 2016Q3 2017Q1 2017Q3 2018Q1 2018Q3 2019Q1 2019Q3 2020Q1 2020Q3 2021Q1 20

47、21Q3 2022Q1全球手机出货量(百万台)YoY(%)图表 34:中国智能电视出货量预测 资料来源:前瞻产业研究,国盛证券研究所 图表 35:智能电池 3D 视觉解决场景 图表 36:智能电视 3D 摄像头识别方案 资料来源:奥比中光官网,国盛证券研究所 资料来源:奥比中光官网,国盛证券研究所 2.2.4 完善工业测量领域技术创新,行业发展增速完善工业测量领域技术创新,行业发展增速 3D 视觉感知在工业领域主要应用于三维扫描、微小形变测量、弯管角度测量分析、工业机器人的定位与导航等方面。三维测量一直是工业领域不可或缺的技术环节,此前相关技术主要由欧美国家的大型工业生产厂商主导,如德国 GO

48、M 公司。近年来,随着国内企业对高精密3D测量技术的不断积累,国产设备以较高的性价比开始逐步替代进口设备,且不断拓展工业领域新的应用。3D 视觉技术主要用于工业生产过程中测量各个零部件快速高精度三维数据测量及一些小型变形量。在工业细分领域中普遍搭载于弯管测量仪,减少人力成本提高检测效率。同时搭载于工业机器人上,使设备更好的进行分拣、搬运、排障等服务。基于云端数据的分析可以实现数据追溯、智能化的工艺优化。根据国家机器人联合会数据显示,全球工业机器人保留有量在 2020 年达到 300 万台。根据国家统计局数据,中国 2021 年工业机器人产量达到 31.8 万台,呈连年增长趋势。43004400

49、4500460047004800490020202024E中国智能电视出货量预测(万台)图表 37:全球工业机器人保有量 图表 38:中国工业机器人产量 资料来源:国家机器人联合会,国盛证券研究所 资料来源:国家统计局,国盛证券研究所 2.2.5 激光雷达发展,引领汽车自动驾驶突破激光雷达发展,引领汽车自动驾驶突破 3D 视觉感知技术在汽车领域的应用主要分为车外和车内应用,其中车外应用包括自动驾驶及辅助驾驶 360 度 3D 环视、车外身份识别等,车内应用包括驾驶员检测以及车内交互。车外部通过 3D 环视可以大幅度提高汽车感知环境能力,并实时提供给驾驶员以辅助,最终实现 L2-L4 级别自动驾

50、驶。车内部通过 3D 视觉感知,可以获取驾驶员及乘客状态信息,可以实现无感解锁入车、手势识别中控调节等功能。图表 39:车载高清摄像头三大应用发展 图表 40:理想 L9 3DToF 手势识别传感器 资料来源:舜宇光学公告,国盛证券研究所 资料来源:42 号车库,国盛证券研究所 随着国家不断推出系列鼓励支持智能汽车的相关法规和政策,预计未来产业链将不断完善,相关应用场景关注度和认可度不断提升。根据前瞻产业研究院的预测,2019 年全球车载摄像头市场规模为 112 亿美元,中国市场规模为 47 亿元人民币,随着车道偏离预警、汽车碰撞预警和自动泊车的逐步普及,单车所需搭载摄像头的数量不断增加。根据

51、ICVTank 数据显示,预计到 2025E 年全球车载摄像头市场规模将达到 270 亿美元,中国车载摄像头市场规模有望突破 230 亿元人民币。随着高阶辅助驾驶功能渗透率的不断提升,平均单车摄像头的数量也在不断提升。对于 L2.5 和 L3 级的单车而言,平均车载摄像头有望从 6-7 颗提升到 2030 年的 10 颗。随着 ADAS 摄像头和高清摄像头的渗透率逐渐提升,将会带动单车摄像头价值量的不断提升。根据 ICVTank 及 Yole 数据显示,全球车载摄像头的搭载量有望突破 2.45 亿颗,050000000020000002500000300000035000

52、00200192020全球工业机器人保有量(台)05000002000002500003000003500002001920202021中国工业机器人产量(台)复合增长率 19.2%;在中国市场方面,预计到 2025 年,中国车载摄像头市场规模将达到 457 亿元,车载摄像头搭载量有望突破 9600 万颗。图表 41:全球车载摄像头市场规模(亿美元)图表 42:全球车载摄像头搭载量(百万颗)资料来源:ICVTank,国盛证券研究所 资料来源:Yole,国盛证券研究所 三、科技实力创新,三、科技实力创新,3D 视觉感知芯片未来可期

53、视觉感知芯片未来可期 3.1 全栈式技术研发,全领域技术布局全栈式技术研发,全领域技术布局 公司进行上下游产业链全方位布局。公司进行上下游产业链全方位布局。上游,公司已具备传感器模组生产商能力,iToF 感光芯片处于待量产阶段,中游,公司已拥有全套 3D 视觉感知解决方案量产,下游,公司同时具备算法及应用层软件能力。图表 43:公司产业链布局情况 资料来源:公司公告。国盛证券研究所 公司研发能力深厚,突显技术创新硬实力。公司研发能力深厚,突显技术创新硬实力。公司以全栈式技术研发能力为牵引,涵盖系统设计、芯片设计、算法研发、光学系统、软件开发、量产技术等底层核心技术,基本覆盖了产品从设计、研发到

54、制造的全周期研发流程。全栈式技术研发能力的构建可以使得公司逐步铸就产品研发的系统级优化能力,以研发出性能优异的产品。公司技术深度布局多领域,确保产品竞争优势公司技术深度布局多领域,确保产品竞争优势。公司战略指导全领域技术路线布局,基050030020021E2023E2025E全球车载摄像头规模(亿美元)0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%05003002021E2022E2023E2024E2025E全球车载摄像头搭载量(百万颗)YoY(%)于不同应用场景对 3D 视觉感知技术要求不同的现状,梯次开展包括结

55、构光、iToF、双目、dToF、Lidar以及工业三维测量等六种主流3D视觉感知技术路线的研发布局。截至目前,结构光、iToF、双目、工业三维测量已量产相关产品,自有的 iToF 感光芯片也进入待量产阶段,dToF、Lidar 相关产品正在研发。图表 44:全栈式技术研发能力及全领域技术布局情况 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 公司是少数几家掌握自主开发的公司是少数几家掌握自主开发的 3D 感知多核心技术的企业。感知多核心技术的企业。通过多模块技术研发,通过 3D 传感技术需要将光、机、电、芯片、算法、SDK、固件开发等多个复杂学科交叉融合。3D 视觉传感器属于精密部件,工艺复杂,量产难度

56、高,于 2015 年成功量产了 3D视觉传感器,并已于 2018 年实现了百万级量产。同时自主知识产权带来三大优势,从成本控制、产能交付、全平台兼容性拥有较强的技术壁垒,全方位支持下游客户开发及验证。公司已率先实现了 3D 视觉感知技术在消费电子、生物识别、AIoT、工业等多领域的应用。图表 45:公司核心算法技术情况 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 公司 3D 视觉传感器已上市产品包括,2018 年前大规模量产的结构光产品 Astra 系列,公司在 2019 年上市双目技术的 Astra G 系列,用于体积测量、机器人避障等。2020 年上市 iToF 技术产品 Astra X/Astr

57、a T 系列,可支持三方和自研 iToF 感光芯片,可作为手机后置用于 AR、自动对焦、背景虚化等应用。2019 年,公司同时开展 dToF 和 Lidar 技术的在研项目,为后续产品创新提供有力支持。图表 46:公司产品应用设备 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 图表 47:公司 3D 视觉传感器及产品 Roadmap 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 从历史研发经验来看,公司每种 3D 视觉感知新技术的首款产品平均研发周期 2-3 年左右。多种 3D 视觉感知技术底层核心技术具有协同性,公司依托历史成功研发经验形成的全栈式技术研发创新能力,努力加快新技术研发步伐。Astra 系列 3D

58、 视觉传感器是主要由激光投影模组、光学成像模组、深度引擎芯片以及其他电子器件、结构件等组成的系统级产品。图表 48:奥比中光 3D 视觉传感器性能 系列系列 技术架构技术架构 产品特点产品特点 参数特点参数特点 已拓展的应用场景已拓展的应用场景 Astra 基于边发射激光投影,搭载了公司自研深度引擎芯片的结构光 3D视觉传感器。通用性较强的标准品,测量范围大、应用场景多,适用于各类开发者进行原型机开发。基线长度:50-75 毫米 测量范围:0.4-8 米 精度范围:1 米内可达毫米级数据的传输带宽:最大 480Mbps/s 功耗:最大 2.5W AIoT 领域的空间扫描、服务机器人等应用场景

59、Astra E 基于VCSEL激光投影,搭载了公司自研深度引擎芯片的结构光 3D视觉传感器。最初为生物识别、近距离机器人等领域设计,产品体积较小、嵌入式整合难度低、有一定的定制灵活性。定制版本已经达到百万级别量产规模。基线长度:40-50 毫米 测量范围:0.25-2.5 米 精度范围:1 米内可达毫米级 数据的传输带宽:最大 5Gbps/s 功耗:最大 2.5W 生物识别领域的线下支付场景、智能门锁等应用场景 Astra P 基于VCSEL激光投影,搭载公司自研深度引擎芯片的结构光 3D 视觉传感器。高度可定制的参考设计,可以根据客户对精度、环境适应性、量程等需求进行深度定制。基线长度:定制

60、范围较广 测量范围:定制范围较广 精度范围:定制范围较广 数据的传输带消费电子领域的智能手机等应用场景 适合应用于手机、平板电脑、门锁等大规模消费级产品。在手机前置结构光领域达到过百万级别的量产。宽:最大 5Gbps/s 功耗:最大 2.5 W Astra G 基于VCSEL激光投影,搭载公司自研深度引擎芯片的双目 3D 视觉传感器。最初为生物识别、机器人等行业的户外、半户外场景设计。体积较小,嵌入式整合难度低,有一定的定制灵活性。是对 Astra E 系列的补充,精度略微降低,但是户外能力强化。基线长度:40 毫米 测量范围:0.25-2.5 米 精度范围:1 米内约 1-5毫米 数据的传输

61、带宽:最大 5Gbps/s 功耗:最大 2.5 W AIoT 领域的服务机器人、智慧农牧、智能交通等应用场景 Astra X 基于 iToF 技术的标准品,支持公司自研 iToF感光芯片,使用公司自研 iToF 算法。高度可定制的 iToF 3D视觉传感器,主要用于手机、平板、电视等对深度定制有需求的客户。相比 Astra T,Astra X 的可定制性更强,无板载算力。深度引擎可以落地在客户主机上,利用客户主机携带的DSP 等处理器进行计算,成本及整合都较灵活。测量范围:0.15 米-5米,可定制 精度范围:1%,可定制 数据的传输带宽:可定制 可选算力:可定制 功耗:可定制 消费电子领域的

62、智能手机、智能电视等应用场景 Astra T 基于 iToF 技术的标准品,支持第三方iToF感光芯片、公司自研 iToF感光芯片,使用公司自研 iToF 算法。公司首款 iToF 领域的标准品。本类产品目前使用模块化设计,板载深度算力强,深度图像质量高,测量范围较大。测量范围:0.15 米-5 米 精度范围:1 米内可达毫米级 数据的传输带宽:最大 5Gbps/s 可选算力:4 核 DSP 嵌入式深度算力板 功耗:最大6.0W AIoT 领域的服务机器人等应用场景 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 公司消费级应用设备是基于 3D 视觉传感器进行技术应用的自然延伸。目前已有量产设备为 3D

63、刷脸支付设备、3D 体感一体机设备及 3D 体态仪设备,分别拓展到线下支付领域、AIoT 家庭娱乐领域及 AIoT 医疗健康领域等。图表 49:公司消费级产品性能 代表设备代表设备 产品描述产品描述 公司主要研发内容公司主要研发内容 技术指标技术指标 已拓展应用场景已拓展应用场景 3D 刷脸支付设备 应 用 于 智 慧 零 售 领域,利用 3D 视觉感知技术实现刷脸支付,并与收银台融合,使 定制 3D 视觉传感器 3D 视觉传感器嵌入式整合 嵌入式系统驱动及固件支持 终端应用层软件开发支持 深度分辨率:160 x120-640 x480 量程覆盖:0.25-1.5 米(户外)精度范围:1 米内

64、可达毫米级 数据的传输:MIPI生物识别领域的线下支付场景 用时可依据商家实地场景进行自由调节 或 USB 供电:MIPI 或USB 高级功能:图像反转、去背景、自动曝光等 3D 体感一体机 应用于客厅儿童体感游戏、学习领域。基于3D 视觉传感器及骨架追踪算法,设计并生产了集体感游戏、互动教育于一身的智能型一体机 整合中央处理器、图形处理器、深度引擎芯片的系统板设计 定制 3D 视觉传感器 3D 体态、姿势识别算法 对游戏引擎及安卓系统提供底层支持 整合度高:单机独立完成深度计算、骨架追踪以及客户 App 运行 追踪速度快:骨架追踪最高可达 30FPS AIoT 领域的家庭娱乐、医疗健康等场景

65、 3D 体态仪 应 用 于 学 校 体 育 教育、服装定制领域,利用 3D 视觉感知技术,满足目测、体测数据快速采集,实现运动规划、体态纠正、健康风险防范等功能 系统架构设计及产品化 定制 3D 视觉传感器 后期 3D 重建算法 硬件、软件联调及优化 整机生产 多相机融合技术:最高支持 20 台 数据采集速度:最高可达 1 秒 测量精度:1 米内最高亚毫米级 AIoT 领域的医疗健康、三维测量等场景 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 公司面向工业级应用,提供高精度、数字化的工业三维测量设备,截至目前已推出三维光学扫描测量、三维全场应变测量、三维光学弯管测量等工业级应用设备及应用软件。其测量精

66、度、采集速度、以及测量范围均属于领先水平。图表 50:公司工业级产品性能 类型类型 产品描述产品描述 技术指标技术指标 三维光学扫描测量 应用于汽车、发动机等严苛工业环境下的高精度数据测量,由左右两个高分辨率的工业 CCD 相机和光栅投影单元组成,采用结构光测量的方式,利用光栅投影单元将相位光栅投影到工件表面,左右相机同步采集高分辨率图像,利用立体相机测量原理以获得工件表面三维数据。测量精度:最高可达 0.008 毫米 测量幅面: 毫米 测量速度:单幅最快小于 1 秒 点云间距:最低 0.04 毫米 三维全场应变测量 应用于科学研究、实验室,采用高精度的数字图像相关算法

67、,为用户提供非接触式动态全场三维应变及位移测量。该系列包括三维全场应变测量系统、三维板材成型极限测量系统、三维显微应变测量系统以及三维动态测量系统,并配套测量分析软件。采集速度:默认 160FPS,支持 100 万 FPS以上 应变精度:最高可达 20 微应变 应变范围:最大可超过 2000%三维光学弯管测量 应用于汽车制造、航空航天、轨道交通等行业中弯管零件的精确测量,采用非接触式三维光学测量技术,通过多个高帧频、高分辨率的工业级相机,能够捕弯折角度:可测 3-180 度 测量直径:3-200 毫米 测量长度:10-2,300 毫米 测量精度:0.1 度/0.2 毫米 捉复杂管件的精准三维数

68、据,并快速重建出三维模型。资料来源:公司公告,国盛证券研究所 3.1.1 消费级消费级 3D 视觉感知技术积累深厚视觉感知技术积累深厚 公司核心技术先进性一方面体现在已成功开发并规模量产出被众多细分行业龙头运用的3D 视觉感知产品,产品性能满足各应用场景高标准要求,对标国际科技巨头;另一方面体现在由全栈式技术研发能力所支撑的系统级优化能力,提升了开发效率与技术性能指标,加快了储备技术的开发进程。1)消费级产品系统设计:公司依托从底层到上层技术的全栈式布局,在系统设计时可以更好地进行深入优化与融合,使得系统设计更加合理;此外,结构光、iToF、dToF 等技术路线在基础原理上的共通性使得在新技术

69、产品系统设计时,可以借鉴其他技术的成熟模型,缩短系统设计周期。2)芯片设计:深度引擎芯片 MX 系列,从 MX400 型号到最新 MX6600 型号,功能不断增强、成像质量不断提升、支持的分辨率逐代提高。iToF 感光芯片,基于 BSI 背照式65nm+65nmStacking 堆栈式工艺的像素设计,2021 年底公司的 iToF 感光芯片已实现量产,目前正随模组小批量出货中。dToF 感光芯片采用 BSI 背照式和先进的 Stacking 堆栈式工艺的芯片结构,性能指标处于主流的水平,功耗与行业内当前主流芯片相当。目前处在流片测试阶段。结构光专用感光芯片,针对结构光成像技术的应用场景,该芯片

70、目前处于设计开发中。AIoT 算力芯片,已基本完成 NPU IP 的开发,该 NPU 预计将达到1.6T int8 算力水平,可实现双目算法在 VGA 分辨率下帧率达到 30fps。该芯片仍处于设计开发中。图表 51:MX 系列芯片性能特点 先进性特点先进性特点 具体内容具体内容 成像质量高 MX6600 达到相对精度 0.6mm0.6m 或 2.1mm1m,绝对精度 1.3mm0.6m 或 1.9mm1m,深度完整性好,人脸细节效果突出,飞点效果进行了有效地控制。效能高 具备灵活可配置的低功耗模式。除支持超低功耗待机模式外,每条数据通路都支持独立打开/关闭供电,还可以调低时钟频率以降低功耗。

71、例如,MX6300 在典型应用场景下,功耗 150mW,具备实时处理每秒30 帧 1280 x960 的深度图计算能力。MX6600 在典型应用场景下,功耗小于 1W,可实时计算每秒 30 帧1920 x1080 的深度图,同时支持一路高清 RGB 图象处理。功能全面 MX6000 和 MX6600 同时支持结构光和双目深度计算;针对金融支付安全领域,MX6600 支持安全启动和数据安全加密传输,并提供了 RGB 图像的 ISP 功能、红外图像的预处理功能、图像无损/有损压缩传输等;MX6000、MX6300、MX6600 支持超低功耗待机模式;MX 系列芯片提供基于 ARM 的友好的开发者接

72、口,支持 USB2.0、USB3.0、DVP、MIPI、SPI、I2C 等多种接口,以适用于消费电子、机器人、外设主机等智能终端。资料来源:公司公告,国盛证券研究所 3)算法优化:包括深度引擎算法及消费级应用算法,其中深度引擎算法包括结构光深度引擎算法、双目深度引擎算法及 iToF 深度引擎算法,与传统由通用处理器来实现深度计算相比,深度引擎算法更加优化,并专用于深度引擎芯片,可以以更低功耗实现更快速、更高精度的深度信息计算,是 3D 视觉技术走向消费级并不断推广的关键。消费级应用算法是基于 3D 视觉传感器获取的目标场景的三维信息,面向下游消费级应用需要所开发出的算法方案,是构筑客户具体应用

73、与 3D 视觉传感器硬件之间的桥梁,其中包括开 发骨架跟踪、图像分割、三维重建、VSLAM、沉浸式 AR 等应用算法。图表 52:深度引擎算法情况 算法类型算法类型 算法功能算法功能 结构光深度引擎算法 通过实时采集的散斑图像与预先标定的参考散斑图像进行匹配,获取像素沿基线方向的偏离值,并根据三角法由偏离值计算出实际距离值。双目深度引擎算法 利用高度优化的基于深度卷积神经网络的立体匹配算法对双目相机的左右两幅图像进行密集匹配,计算出视差图,再根据相机参数计算出场景的深度图像。iToF 深度引擎算法 主要包括解相位、系统误差校正、双频去模糊以及 ToF 滤波。利用 ToF 感光芯片获取的相位信息

74、求解相位差,根据相位差来计算光飞行的距离;根据标定的系统误差参数对相位进行校正,补偿温度、电子电路、发射波形等因素对飞行距离的影响。ToF 滤波主要解决感光芯片引入的散粒噪声、暗电流噪声以及环境光引起的一些随机噪声,也能有效的解决飞点噪声。资料来源:公司公告,国盛证券研究所 4)软件开发:为便于用户便利地使用公司 3D 视觉传感器进行开发和应用,公司配套推出二次开发软件工具包 SDK,该 SDK 随 3D 视觉传感器提供给用户。用户可以通过 SDK获取彩色图、深度图,也可以使用相应的 API 接口将原始深度、彩色数据转换成点云数据。SDK 包含 3D 视觉传感器硬件规格书与结构示意图、API、

75、帮助文档、示范例程以及工具软件。图表 53:软件开发性能特点 特点特点 具体内容具体内容 全平台覆盖 针对不用用户使用环境,推出了全平台 SDK,涵盖 Windows、Linux、Android、Macosx、Unity、ROS 等平台。软件接口丰富 提供全平台的 API 软件接口,包括深度图获取、彩色图获取、人体骨架数据获取等,并附带详细开发指南。详细例程 设置了近 10 个示范例程,从不同角度演示了如何获取 3D 视觉传感器的彩色数据、深度数据、点云图、修改分辨率等功能。资料来源:公司公告,国盛证券研究所 5)量产技术:3D 视觉传感器属于新兴产品,核心器件激光发射模组包含电路板、激光发射

76、器、透镜组以及衍射光学元件等元器件,其组装工艺较传统镜头组装工艺要求更高;此外,3D 视觉传感器主要三大组成部件激光发射模组、IR 成像模组以及 RGB 模组在组装时对光轴要求极其严格。公司通过设计研发相关量产工艺及相关核心设备,使公司成为全球少数实现 3D 视觉传感器百万级量产的企业之一。3.1.2 工业级工业级 3D 视觉感知提升技术壁垒视觉感知提升技术壁垒 公司针对工业级产品也自研了包括系统设计、算法设计及工业软件开发平台,通过客户需求快速研发,推出针对性的定制化设备方案。1)系统设计:凭借底层核心算法的自主可控,公司可快速整合已有软件平台和算法模块,敏捷向客户提供定制化的设备方案。其中

77、包括三维光学扫描测量系统、三维全场应变测量系统、三维光学弯管测量系统等。图表 54:工业级系统设计情况 系统类别系统类别 具体内容具体内容 三维光学扫描 测量系统 基于光栅结构光的双目三维光学扫描测量系统,采用领先的多频外差相移图像编码算法,并使用成熟的柔性相机自标定算法,充分考虑温度误差补偿、振动、拼接、硬件结构刚性等多重因素,开发出性能优异的三维光学扫描测量系统,可快速、高精度获得物体表面轮廓及点云数据。此外,依托公司自主开发的点云后处理技术,可直接获得网格数据,并可与标准数模进行坐标对齐,比对并分析偏差。三维全场应变 测量系统 基于公司专业的散斑图像相关匹配算法、柔性相机自标定算法及 3

78、D 表面应变解算算法,开发出性能优异的三维全场应变测量系统,可快速获得变形物体的全场表面应变。同时,依托公司的硬件设备控制与通信模块,可实现变形数据的实时计算和反馈控制。此外,使用伽利略体式光学系统标定算法,可实现微小尺度物体(如芯片)的三维形变测量。三维光学弯管 测量系统 基于公司成熟的多相机标定算法,和自主研发的多目视觉弯管重建算法,充分考虑环境温度误差控制,振动自校准,长管拼接算法,开发出三维光学弯管测量系统,可实现弯管的快速测量、逆向、质量检测,工艺控制与反馈。资料来源:公司公告,国盛证券研究所 2)算法设计:公司在三维工业测量领域研发并形成了摄影测量、图像相关匹配、多目视觉弯管重建、

79、双目结构光三维重建等底层核心算法,实现自主可控和自由调校。图表 55:工业算法设计情况 算法类型算法类型 内容内容 摄影测量 通过单个或多个相机拍摄静态物体多个视角下的照片,使用相对定向算法和绝对定向算法获得物体点坐标初值以及每幅照片的相机位置初值,基于共线方程,使用自由网平差算法调整优化获得准确的相机内参数(焦距和畸变),外参数(相机位置),三维点坐标数据。图像相关匹配 利用数字相关法(DIC),对两幅图像中相同子区进行相关性匹配,精确计算出两图像子区的仿射变换或投影变换矩阵。多目视觉弯管重 建 通过多个视角拍摄的弯管图像,利用图像上的轮廓线拟合重建出空间离散中轴线,并利用弯管设计准则数字化

80、轴线数据,获得管线 CAD 数模。双目结构光三维 重建 通过实时采集被测物体表面的光栅条纹图像与测量系统的预先标定参数,对图像进行边缘检测、相位解算、立体匹配和三角测量解算,重建出被测物体的三维点云模型。资料来源:公司公告,国盛证券研究所 3)软件平台:公司开发工业软件开发平台,可支持开发的高效性、协同性、可持续性等优点,实现接口统一、本地继承并调校、功能的多样化、授权的差异化。3.2 公司布局上下游产业链公司布局上下游产业链,客户客户合作关系良好持续合作关系良好持续 公司具备全栈式技术研发能力,通过一体化科研生产能力和创新平台,不断拓展产品系列,其核心技术占比公司营收 2019/2020/2

81、021 年分别达到,98.73%/95.44%/94.82%,通过技术创新带来营收增长。图表 56:核心技术营收及占比总营收情况 资料来源:Wind,国盛证券研究所 公司 3D 视觉传感器业务客户主要为蚂蚁集团、商米科技等,消费级应用设备主要客户为蚂蚁集团、阿里集团等,工业级应用设备主要客户为高校及国有企业为主。图表 57:公司近三年下游客户销售收入(万元)资料来源:公司公告,国盛证券研究所 四、四、盈利预测及投资建议盈利预测及投资建议 根据 Yole 发布数据显示,2025 年全球 3D 成像和传感器市场将达到 150 亿美元,其中2025E 年预测消费电子行业中 3D 成像及传感器市场将达

82、到 81.65 亿美元,占比 54%,汽车行业将达到 36.73 亿美元,占比 25%。公司当前 3D 视觉感知技术的全栈式技术及多领域布局整体可对标国内外竞品,有望进一步提升替代。同时,公司基于卓越的光学、芯片、算法、系统、工艺交付等技术能力,迅速孵化新品,我们看好公司未来在 3D 视觉感知技术中的发展。我们根据公司产品市场空间预测,3D 视觉传感器业务 2022E/2023E/2024E 营收为92%93%94%95%96%97%98%99%100%00000400005000060000700002019年度2020年度2021年度核心技术收入(万元)核心技术收入/

83、营业收入(%)02000400060008000400016000商米科技蚂蚁集团禾苗通信阿里集团Matterport,Inc.广东天波蚂蚁集团商米科技Matterport,Inc.201920202021 6.36/10.49/15.74 亿元,YoY 80%/65%/50%。消费级应用设备多为近年来新兴市场应用,毛利率维持 30%左右,2022E/2023E/2024E 营收为 1.02/1.38/1.86 亿元。工业级应用设备多为定制化相对毛利较高,毛利率维持 60%以上,2022E/2023E/2024E 营收为0.31/0.42/0.57 亿元,YoY 55%/

84、35%/35%。其他主营业务主要为系统解决方案产生,依托公司近年来规划及落地,2022E/2023E/2024E 营收为 0.17/0.25/0.36 亿元,毛利率维持 50%左右。图表 58:奥比中光分部营收及毛利率预测 2020 2021 2022E 2023E 2024E 3D 视觉传感器(百万元)179.93 353.46 636.22 1049.76 1574.65 yoy-65.22%96.44%80.00%65.00%50.00%毛利率 62.00%50.31%48.00%47.60%47.00%消费级应用设备(百万元)43.43 75.80 102.32 138.14 186.

85、49 yoy-25.23%74.54%35.00%35.00%35.00%毛利率 28.09%33.57%31.50%30.80%30.00%工业级应用设备(百万元)23.78 20.36 31.55 42.60 57.51 yoy 70.99%-14.37%55.00%35.00%35.00%毛利率 77.90%64.34%62.00%61.50%61.00%其他主营业务(百万元)5.31 11.54 17.31 25.10 36.39 yoy-17.76%117.50%50.00%45.00%45.00%毛利率 57.75%52.61%50.00%50.00%50.00%其他业务(百万元)

86、6.51 13.00 16.25 20.32 25.40 yoy 473.27%99.75%25.00%25.00%25.00%毛利率 6.39%24.40%25.00%25.00%25.00%总营收(百万元)总营收(百万元)258.95 474.15 803.66 1,275.92 1,880.43 yoy-56.62%83.11%69.49%58.76%47.38%综合毛利率综合毛利率 56.3%47.6%46.0%45.9%45.5%资料来源:Wind,国盛证券研究所 综上,我们预计公司 2022E/2023E/2024E 营收 8.04/12.76/18.80 亿元;归母净利-1.98

87、/-0.66/1.18 亿元,yoy+36.28%/66.48%/277.99%;公司 2021 年尚未盈利,但未来成长空间广阔,适用于 PS 估值,公司 2022E/2023E/2024E 对应市销率为 18.8/11.92/8.08。选取寒武纪-U、睿创微纳、云从科技-UW 为可比公司,公司具备估值优势。首次覆盖,给予“买入”评级。图表 59:可比公司估值分析 证券代码证券代码 公司名称公司名称 总市值总市值/亿元亿元 营收收入(亿元)营收收入(亿元)PS 2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 688256.SH 寒武纪-U 247.26 10.45 15.42 22.17 23.67 16.04 11.15 688002.SH 睿创微纳 165.70 25.20 33.29 40.34 6.58 4.98 4.11 688327.SH 云从科技-UW 167.69 16.35 24.82 33.35 10.26 6.76 5.03 平均值 193.55 17.33 24.51 31.95 13.50 9.26 6.76 688322.SH 奥比中光-UW 150.64 8.03 12.75 18.8 18.92 11.92 8.08 资料来源:Wind 一致预测,国盛证券研究所(根据 2022/7/27 日收盘价计算)

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