2017年3D深度视觉技术简析
2017年3D成像行业深度研究报告
2017年3D成像行业深度研究报告1目录13D 成像，交互实现向三维的飞跃51.1光学的升级一直停留在二维的像素提升 (5)1.23D 成像包含像素景深信息的叠加 61.3目前主流的3D 成像包括结构光、TOF 和双目 61.3.1结构光的原理及实现 (7)1.3.2TOF 原理及技术实现 81.3.3双目测距，传统的3D 感知方法 81.43D 成像是开启AI 和AR 时代的感知钥匙 923D 成像即将带动下一轮光学创新浪潮92.1交互向三维升级，想象空间巨大 (9)2.2已实现商用，预计成为2017 年顶级品牌手机杀手锏 (12)2.2.1微软Kinect，体感识别游戏终端 122.2.2Google Project Tango, 全球首款AR 智能手机 152.3成本：有望实现对传统生物识别的替代，性价比极高 (17)2.3.1成本增加较少，安全性更强 (17)2.3.2手机可以做到屏幕占比很高 (18)2.4厂商意愿：产业链调研发现国产大厂跟进意愿极强 (18)33D 成像将是下一个爆发式的创新183.1回顾触控和双摄，真正的革命渗透速度极快，享受估值溢价 (18)3.1.1触摸屏曾经的辉煌，大陆电子产业的启蒙 (19)3.1.2双摄带动摄像头空间翻倍，微创新也有大能量 (19)3.2预期差极大，产业和资本认识不足 (20)3.2.1大陆台湾产业链参与少，3D 成像预期差大203.2.2方正观点：预计苹果将采用前置结构光方案，融合虹膜识别 (20)3.2.3从iPhone7 的TOF 传感器窥探苹果的3D 成像布局2143D 成像爆发，潜在受益环节分析224.1关键器件被锁定，严重供不应求，核心零组件拥有充分定价权 (22)4.2发射（LDM）：高端光源被锁定，准直镜头HEPTAGON 拥有专利234.2.1VCSEL 光源：小型化、转换效率高234.2.2准直镜头：WLO 工艺，大部分专利被heptagon 掌握244.2.3DOE 扩散片：门槛高，供应商较多254.3接收端：融合虹膜识别，LOW PASS FILTER 是主要瓶颈254.3.1Low pass filter 只有两家供应商，充分享受行业爆发254.3.2特制红外CMOS，融合虹膜识别功能264.4模组厂：ASP 接近双摄，摄像头模组厂受益265投资建议 (26)6风险提示 (26)图表目录图表1：I P HONE 手机摄像头配置提升明显5图表2：I P HONE1 - I P HONE6 的成像效果对比（微距、强光、弱光条件下）5图表3：手机摄像头模组组成 (5)图表4：3D 成像主流方案6图表5：三种3D 成像方案对比6图表6：结构光效果图 (7)图表7：TOF 原理8图表8：双目测距原理 (8)图表9：3D 成像帮助AI 更精确的空间感知9图表10：3D 成像帮助AI 更精确的空间感知9图表11：人机交互历史 (9)图表12：触控屏的交互 (10)图表13：摄像头可以实现内容输入 (10)图表14：非智能计算平台的输入输出 (10)图表15：智能计算平台的输入输出 (10)图表16：AR 技术让一头鲸鱼从地板中跃出11图表17：AR 技术需要3D 的输入和输出11图表18：3D 成像电商应用，手表 12图表19：3D 成像电商应用，座椅 12图表20：3D 成像美容化妆应用12图表21：交互式游戏感知设备 (13)图表22：K INECT 1.0 拆机镜头位置 13图表23：K INECT 1.0 配置 13图表24：P RIME S ENSE 方案 14图表25：K INECT 识别效果图14图表26：T ANGO 效果图15图表27：T ANGO 原型机结构16图表28：联想P HAB2 供应商解读 16图表29：联想P HAB2 P RO 配置 17图表30：增加屏幕占比是智能手机趋势 (18)图表31：小米MIX 超高屏幕占比大受追捧 18图表32：奥比中光行业应用方案 (18)图表33：奥比中光解决方案 (18)图表34：I P HONE 带动触控屏行业爆发 19图表35：欧菲光等大陆TP 厂实现戴维斯双击 19图表36：未来两年双摄渗透率将爆发 (19)图表37：舜宇光学股价不受行业影响 (19)图表38：L UMENTUM 业绩说明会透露订单后大涨 20图表39：VIAV 业绩说明会透露订单以后快速上涨 20图表40：结构光成像供应链基本都是海外公司 (20)图表41：苹果近5 年持续收购3D 成像公司 21图表42：苹果P RIMESENSE 结构光方案拆解猜想 21图表43：I P HONE6 的环境距离传感器 22图表44：I P HONE6 环境距离传感器拆解图 22图表45：I P HONE7 的TOF 环境距离传感器 (22)图表46：I P HONE7 TOF 距离传感器拆解图 22图表47：扩产片DOE 衍射分光 23图表48：经光学卷积后的光斑 (23)图表49：VCSEL 结构图 23图表50：VCSEL 和LED 发光对比 23图表51：LED 和VCSEL 光源对比 24图表52：准直镜头构造 (24)图表53：LED 和VCSEL 光源对比 25图表54：DOE 扩散片工作原理 2513D 成像，交互实现向三维的飞跃1.1光学的升级一直停留在二维的像素提升 拍照一直是智能手机的重要卖点，像素和拍照性能是换机的主驱动力之一，以 iPhone 为例，后置相机从单颗 2M 升级到双 12M ，前置 相机从无到 8M ，其性能提升幅度远超其他任何零组件。
3d视觉技术原理
3d视觉技术原理1 什么是3D视觉技术3D视觉技术是通过视觉系统来捕捉、处理和理解由照相机采集来的三维场景，实现自动的三维检测、定位、跟踪和分析的技术。
它是一种扩展的视觉感知技术，能够提供动态场景的实时、三维的表现，可以支持真实环境内各个方面的应用。
2 3D视觉技术的原理3D视觉技术主要是通过基于激光或光学的传感器和相机捕捉、处理和理解现实场景中的三维信息，实现自动的三维检测、定位、跟踪和分析。
传感器是3D视觉技术的核心组成部分，它能够捕捉场景中被检测物体的三维坐标和外观特征，全息摄影和可视激光雷达都是常用的3D 传感器种类，用于获取周围环境和物体的准确数据。
相机也是3D视觉技术的一个重要组成部分，它能够捕捉立体场景中的精彩瞬间，利用视觉系统处理图像，实现物体的定位、分析、追踪等功能。
3 3D视觉技术的应用3D视觉技术的应用范围非常广泛，它可以用于从制造业到消费者产品，从生物医学到智能移动设备，从机器人抓取到导航等领域。
研究者们正在将3D视觉技术应用于自动驾驶、智能家居、机器人等范畴，成为智能世界的重要支撑。
另外，3D视觉技术还可以用于监控和安全系统、建筑和工厂自动化、虚拟现实游戏、地图制作、机器人抓取等行业，为各种应用提供更加准确、高效、舒适的视觉反馈显示。
4 3D视觉技术的发展趋势随着传感器技术的发展，全息图像传感器、混合影像传感器等多种传感器的推出，不仅提升了三维视觉系统的性能，而且将给3D视觉技术带来更多的可能性。
同时，机器学习和计算机视觉技术也正在推动3D视觉应用的发展，加强计算机处理深度信息的能力。
未来，3D视觉技术将得到更加广泛的应用，与机器学习、去中心化存储、人工智能等技术的深度结合，将大力发展自动驾驶、机器人和智慧家庭等方面的应用，可以期待未来3D视觉技术将让我们的生活变得更美好。
大视场3D视觉检测技术
大视场3D视觉检测技术大视场3D视觉检测技术近年来，随着科技的不断进步和应用的广泛推广，各行各业对于高精度、高效率的视觉检测需求也越来越迫切。
在众多的视觉检测技术中，大视场3D视觉检测技术成为了一种备受关注的新兴技术。
本文将对大视场3D视觉检测技术进行介绍和分析，以期推动其在实际应用中的推广和发展。
一、大视场3D视觉检测技术的概念及原理大视场3D视觉检测技术是指能够实现在大视野范围内对物体进行三维形态检测的技术。
其原理是通过摄像系统捕获物体的图像信息，并利用三维成像算法对物体的空间形态进行建模和检测。
相比于传统的2D视觉检测技术，大视场3D视觉检测技术能够提供更加准确、全面的物体形态信息，为后续的分析和处理提供了更为可靠的基础。
二、大视场3D视觉检测技术的特点和优势1. 高精度：大视场3D视觉检测技术具备较高的测量精度，可以实现对物体形态的精确测量，为后续的分析和处理提供了可靠的数据支持。
2. 高效率：大视场3D视觉检测技术能够在较短的时间内完成大面积物体的检测和测量，大大提高了测量效率和生产效益。
3. 非接触式：大视场3D视觉检测技术采用无需接触物体的方式进行检测，避免了传统接触式测量中可能引起的表面损伤和污染问题。
4. 多领域应用：大视场3D视觉检测技术具有广泛的应用前景，可以在制造业、医疗、航空航天等领域中得到应用。
三、大视场3D视觉检测技术的应用场景1. 制造业：大视场3D视觉检测技术可以应用于零件的尺寸检测、形状检测和表面缺陷检测等方面，提高产品的质量和生产效率。
2. 医疗领域：大视场3D视觉检测技术可以应用于病人的体形测量和手术导航等方面，为医疗诊断和手术治疗提供更加精准和可靠的数据支持。
3. 航空航天：大视场3D视觉检测技术可以用于飞机和航天器的结构形态检测和损伤分析，为飞行安全提供可靠的保障。
四、大视场3D视觉检测技术的发展趋势1. 硬件技术的进步：随着摄像技术和计算机图像处理能力的不断提升，大视场3D视觉检测技术的设备将变得更加精密、高效。
3d视觉技术的原理和应用有哪些
3D视觉技术的原理和应用有哪些1. 前言3D视觉技术是一种能够使图像或视频以立体感显示的技术，它通过模拟人眼的视觉机制，使观察者感受到真实的三维空间。
本文将介绍3D视觉技术的原理以及其在不同领域的应用。
2. 原理2.1 距离感知原理3D视觉技术最核心的原理是通过模拟人眼的视觉机制来感知物体的距离和深度。
人眼通过两只眼睛的视差效应来感知物体的远近，这种效应是指当物体离眼睛越近时，两只眼睛看到的图像差异就越大。
基于这个原理，3D视觉技术通过给观察者提供两个视角的图像，再结合适当的技术手段，使观察者感受到物体的远近和深度。
2.2 感知效果原理除了距离感知，3D视觉技术还依赖于其他视觉效果，如立体感和运动感。
立体感是指物体在三维空间中的真实感，通过透视原理和真实纹理来实现。
运动感是指物体在三维空间中的动态表现，通过快速切换图像来实现。
综合利用距离感知、立体感和运动感等原理，3D视觉技术能够创造出逼真的立体效果，使观察者获得沉浸式的视觉体验。
3. 应用领域3.1 电影和娱乐3D视觉技术在电影和娱乐领域有着广泛的应用。
当观众配戴3D眼镜观看电影时，画面中的场景和角色会以立体感呈现，给人一种身临其境的感觉。
此外，游戏和虚拟现实技术也采用了3D视觉技术，使玩家可以沉浸在虚拟世界中。
3.2 工业设计和制造在工业设计和制造中，3D视觉技术可以帮助设计师和制造商更好地展示产品原型和模型。
通过使用3D建模和渲染技术，设计师可以创建逼真的产品模型，并通过3D视觉技术向客户展示产品的外观和功能。
3.3 医学和生物科技在医学和生物科技领域，3D视觉技术被广泛应用于医学影像学、手术模拟和生物分析。
医生和研究人员可以通过3D视觉技术获得更清晰、更准确的医学影像，进一步诊断疾病和进行手术规划。
此外，生物科技领域也可以使用3D视觉技术对生物分子、细胞和组织进行可视化分析。
3.4 建筑和房地产在建筑和房地产领域，3D视觉技术常用于建筑设计的可视化和室内外环境的模拟。
3D技术参数120
3D技术参数1203D技术是一种利用计算机或其他专用设备生成和显示立体影像的技术。
它通过模拟人眼的视觉原理来创建具有深度感的图像或视频。
以下是一些关于3D技术的主要参数和特点：1.立体感：3D技术的最主要特点就是能够呈现出立体效果，给人一种物体具有真实感的错觉。
通过给左右眼分别显示不同的图像或视频，人眼就会产生深度感。
2.图像样式：3D技术可以呈现出不同样式的图像，包括红蓝、红绿、极化、自动立体等。
不同样式的3D图像需要不同的显示设备或镜片来观看。
3.分辨率：3D技术的分辨率是指在3D显示设备上显示的图像或视频的清晰度。
分辨率越高，图像细节越清晰，立体效果也更好。
4.刷新率：3D技术的刷新率是指在3D显示设备上显示的图像或视频的刷新频率。
刷新率越高，图像的稳定性和清晰度越好，观看时也不容易产生闪烁或眩晕感。
5.观看距离与角度：3D技术的观看距离和角度会影响观看效果。
一般来说，观看3D图像或视频时，应该保持一定的距离，同时也要保持正对显示屏的角度，以获得最佳的立体体验。
6.兼容性：3D技术的兼容性是指3D显示设备对不同3D格式的支持程度。
一些3D技术只能与特定类型的3D格式兼容，而另一些则能够兼容多种格式。
7.动作模糊：动作模糊是指在观看3D图像或视频时，由于快速移动的物体在不同视角下显示的时间差，而导致的图像模糊现象。
一些高端3D技术可以通过提高刷新率或其他技术手段来减少动作模糊。
8.可视深度范围：可视深度范围是指在3D图像或视频中能够呈现出立体效果的深度范围。
一些3D技术能够呈现出更大的深度范围，使观看者产生更真实的立体感。
9.佩戴设备：一些3D技术需要观看者佩戴专用的眼镜或头盔才能观看立体影像。
这些佩戴设备通常通过不同的技术来实现左右眼图像或视频的分别显示。
10.应用领域：3D技术广泛应用于电影、游戏、虚拟现实、教育、医疗等领域。
它可以创造出身临其境的视觉体验，提高用户参与感和沉浸感。
总结起来，3D技术是一种能够呈现出立体效果的技术。
3D机器视觉技术测量原理有哪些
3D机器视觉技术测量原理有哪些3D机器视觉技术是一种通过摄像机、传感器和计算机算法来获取并分析三维物体形状和结构信息的技术。
它在工业自动化、计算机辅助设计、医疗领域等各个领域都具有广泛的应用。
以下是几种常见的3D机器视觉技术测量原理。
1. 立体视觉（Stereo Vision）立体视觉是最常见也是最直观的一种3D测量技术。
它通过两个或多个摄像机同时拍摄同一场景的不同角度图像，然后通过计算机算法对图像进行处理，推算出物体的深度信息。
这种方法适用于静态场景，可以测量物体的尺寸、形状和位置等。
2. 相位测量（Phase Measurement）相位测量是一种基于物体表面的纹理或结构的光学变化来获取物体三维形状的方法。
它通过光源照射物体，使用相机记录物体表面的相位变化，然后根据相位变化来推算物体的高度信息。
这种方法精度较高，通常用于测量物体表面的细节特征，比如凹凸不平的物体表面。
3. 结构光投影（Structured Light Projection）结构光投影是一种利用投影仪投射特定的光纹或光斑到物体表面上，通过相机记录被投射光纹或光斑的畸变情况，进而推算物体的三维形状的方法。
这种方法常见的有线条结构光和格雷代码结构光。
它适用于不同尺寸和形状的物体，测量速度较快且精度较高。
4. 飞行时间法（Time-of-Flight）飞行时间法是一种通过计算光线从光源到物体表面再反射回相机所需的时间来推算物体的距离的方法。
它通过发送一个短脉冲光束，记录光束与物体表面的相互作用时间，然后根据光的速度推算出物体的距离。
这种方法在测量远距离和大尺寸物体上具有优势，但由于光传播速度受环境和表面材料的影响，精度相对较低。
以上是几种常见的3D机器视觉技术测量原理。
根据不同的应用需求和实际场景，可以选择合适的测量原理来获取物体的三维形状和结构信息。
3D视觉处理：从数字影像到机器视觉的全生态提升
3D视觉处理：从数字影像到机器视觉的全生态提升3D视觉处理：从数字影像到机器视觉的全生态提升随着科技的发展，数字影像和机器视觉技术已经越来越成熟并被广泛应用。
然而，对于真正意义上的观察和认知需要我们拥有三维视觉。
因此，通过三维技术的集成，我们可以提高我们对物体和环境的理解和认知能力。
本文将介绍3D视觉处理和它对数字影像和机器视觉技术发展的全生态提升。
一、 3D视觉处理的定义和应用领域3D视觉处理是指将多个图像或视频序列结合起来，构建出一个真实且具有深度感觉的3D模型。
它不仅能够增强图像或视频的逼真感，还可以在医学、计算机辅助设计（CAD）等领域中发挥重要作用。
在医学领域，3D视觉技术被用于CT、MRI扫描图像的重建和可视化。
通过构建出细节鲜明、深度感强的3D模型，可以帮助医生更好地诊断和治疗疾病。
在CAD领域，3D视觉技术被用于多种设计和制造中，比如原形设计、合模过程分析等。
通过3D技术，可以将不同的设计元素集成起来，形成更加有机的设计。
二、 3D技术的应用现代数字影像处理和机器视觉都是基于2D的，但是2D图像只提供了横向和纵向的坐标信息，缺乏深度感，因此无法提供真实环境的感觉。
在这种情况下，3D技术的应用可以帮助完善这一点。
具体来说，3D技术可用于医疗成像、建筑设计、机械工程、绘画和动画制作，以及车辆、军事、游戏和航空公司等领域。
在医疗成像领域，3D技术可以帮助医生更好地理解病例，从而制定更好的治疗方案。
医学影像中的成像技术通常会产生一系列的断层图像，即可将其重建为3D图像。
在建筑设计中，3D技术可以帮助建筑师提前查看建筑的设计效果，从而更有效地改善设计、消除缺陷和提高效率。
在机械工程中，3D技术可以使用机器视觉的基础技术帮助工程师设计更好的机器部件和系统，从而提高产品的可靠性和性能。
在绘画和动画制作方面，3D技术有助于艺术家、设计师和动画制作人员创建逼真、具有深度感的艺术品。
在车辆、军事、游戏和航空公司等领域，3D技术可以帮助人们设计和制造更高效、更安全、更舒适的产品。
3D技术的原理
3D技术的原理3D技术是指通过模拟真实世界的三维空间，并以此为基础创建虚拟对象或场景的技术。
它主要通过感知和模拟人眼视觉机制来实现。
3D技术在许多领域得到应用，如电影、游戏、建筑设计等。
下面将详细介绍3D技术的原理。
一、人眼视觉机制要理解3D技术的原理，我们首先需要了解人眼的视觉机制。
人眼通过两只眼睛同时观察物体，每只眼睛看到的画面略有不同。
这种略微的差异通过大脑进行处理，从而让我们感知到深度和立体效果。
二、立体成像原理3D技术就是利用立体成像原理来模拟这种人眼立体视觉效果。
立体成像可以分为主动式和被动式两种方式。
1. 主动式立体成像主动式立体成像是指通过特殊的眼镜或其他装置来实现立体效果。
这种方法要求观众佩戴特殊的眼镜，其中一只眼镜会屏蔽或过滤掉画面中的特定部分。
当观众通过这种眼镜观看画面时，两只眼睛会看到不同的画面，从而产生立体效果。
常见的主动式立体成像技术包括偏振成像、快门式成像和红蓝绿成像。
其中，偏振成像是利用偏光片来过滤不同方向的光线，使得观众通过左眼和右眼看到的画面有所差异；快门式成像是通过快速切换显示左右两个画面的方式，要求观众佩戴配对眼镜，左眼只能看到左画面，右眼只能看到右画面；红蓝绿成像则是通过过滤红色、蓝色和绿色光线的方式，使得观众通过左右眼分别看到不同颜色的画面。
2. 被动式立体成像被动式立体成像是指无需佩戴特殊眼镜，通过分别投射不同图像给左右眼来实现立体效果。
常见的被动式立体成像技术有自动立体成像和云台立体成像。
自动立体成像是利用特殊的光栅片或面板将左右眼的图像进行分离并分别投射给左右眼。
观众无需佩戴任何眼镜，就可以通过裸眼观看画面，获得立体效果。
云台立体成像是通过将左右眼的图像投射到偏振滤光器上，观众佩戴带有偏振滤光器的眼镜，通过不同的滤光器过滤掉其中的一种偏振光，从而实现不同眼睛看到不同的画面。
这种技术多用于电影院等特定场合。
三、3D建模和渲染除了立体成像之外，3D技术还需要进行3D建模和渲染。
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2017年3D深度视觉技术简析
一、若iPhone8如期搭载3D深度视觉技术，手机终端应用场景将极
2大丰富.........................................................................................................
二、从两代Kinect看3D深度视觉技术 (3)
1、两种技术路线：工作过程类似，工作原理不同 (4)
（1）3D深度视觉技术工作过程 (4)
（2）结构光3D深度视觉技术 (5)
（3）飞行时间(ToF)3D深度视觉技术 (6)
2、从两代Kinect看不同3D深度视觉技术效果 (6)
3、两类3D深度视觉技术特色各有千秋 (8)
三、3D深度视觉产业链相关企业 (9)
一、若iPhone8如期搭载3D深度视觉技术，手机终端应用
场景将极大丰富
据媒体报道iPhone 8将加入革命性的前置摄像头系统，启用全新
的3D感测功能，预计iPhone 8会在前置相机方面将包含3个模组，分别为既有的iPhone镜头模组、近红外线( IR )发射模组以及IR 接收模组，后两者主要为3D深度视觉技术的配套模组,相关模组将使用由PrimeSense公司开发的基于结构光的3D深度视觉算法，利用手机中的内置传感器检测物体的位置和深度。
新的模块利用3D深度视觉深度信息与2D图像融合技术，可以实现面部识别、虹膜识别以及3D 自拍，加强终端的体验，拓展更多的应用场景。
若iPhone8如期搭载3D深度视觉技术，全球其他手机厂商也会
快速跟进，未来该技术还将陆续渗透智能可穿戴设备、智能电视等领域，打开相关光学元器件厂商以及3D深度视觉内容商的未来成长空间，相关事件也带动了近期A股市场光学元器件厂商股价异动。