参考中国报告网发布《2017-2022年中国手机摄像头行业市场发展现状及十三五发展策略研究报告》
技术路径：结构光技术成熟，A 客户大概率应用前置结构光方案
结构光技术成熟，适用于面部识别、背景虚化等静态场景。结构光的基本原理是投射光学图形到被观测物体上，从而使激光在最终物体表面的落点产生位移。此时使用红外摄像头来检测物体表面上的图形，通过位移变化就能够算出物体的位置和深度信息。结构光的优点在于一次成像就可以得到深度信息，能耗低，分辨率高。缺点在于对光源和光学器件有较高要求。
结构光因其不用多次成像，能耗较低，便于安装和维护等特点，使得其在人脸识别的静态应用场景较为突出。虽然 TOF 方案的 FPS 更高，但手机面部识别主要针对静态应用场景，不需要高刷新频率。结构光的功耗较小有利于节省电量，同时算法较为简单。综合来看结构光是当前面部识别，背景虚化等静态场景的首选。
为实现 3D 建模，结构光组件额外需要准直镜头与 DOE。结构光技术路线代表为 Intel的 Realsense 摄像头。Realsense 是 Intel 公司于 2014 年发布的 3D 摄像模组，其基于结构光技术，并具备手势识别和面部识别等新型功能。RealSense 3D 摄像头内含 1 个传统的彩色 CMOS 图像传感器、1 个红外图像传感器、1 个红外发射器以及 1 个图像处理器。
此外，结构光技术路线需要将点光源处理为平行光源的准直镜头，以及将光源散射成为特定光学图案的 DOE（diffraction optical elements，衍射光学元件）。结构光摄像头如果探测距离偏远，会多加红外图像传感器，一般不超过 2 个。结构光技术在探测距离较大时会与双目摄像头技术互补。厂商倾向于在探测距离小时用单独的结构光技术，探测距离大时多加一个红外摄像头，并补充双目摄像头的算法进行 3D 感知。
国际大客户收购 3D 体感技术公司 PrimeSense，积累结构光技术。Primesense 是结构光技术路线的重要厂商，为微软 Kinect 一代提供结构光技术和研发的支持，而国际大客户上一次相等规格收购的是 2012 年的指纹识别公司 AuthenTec，随后大客户在 2013 年的iPhone5S 便配备了指纹识别功能。大客户此次收购 Primesense 积累了 3D 摄像头的结构光技术方案，其大概率是为将来 iPhone8 的前置 3D 感应作技术储备。
大客户新机型大概率采用前置 3D 识别系统。2017 年为 iPhone 系列十周年，近年来智能手机硬件更新换代放缓，价格竞争趋于激烈。iPhone 的出货量和销量增长速度下滑，大客户需要抓住 iPhone 新品推出带来的契机，推广其收购带来的技术储备，重新赢得市场份额。
基于结构光的 3D 成像技术可实现面部信息及手势的采集和识别，更可以实现立体空间的定位和 AR 等功能，易切中消费者痛点。大客户很可能在新机型的前置摄像头增加 3D 深度摄像模块，用以面部识别或手势识别，技术路线大概率为子公司 Primesense 的结构光方案。我们推测新版本 iPhone 将延续 iPhone7Plus 的供应链。
结构光未来尚有技术进步空间。
（1）建模精度可通过 DOE 质量提高与光栅宽度减小不断提升。随着光学系统小型化、微型化和集成化的发展,使 DOE 的特征尺寸逐步减少,而同时离子刻蚀、激光直写等微加工技术的进一步成熟使加工精度逐渐提高，进一步提高结构光建模精度。
（2）单模光子晶体 VCSEL 的引入可进一步降低结构光方案功耗。单模光子晶体VCSEL 克服了普通 VCSEL 偏振方向不稳定的缺点，在 DBR 中引入了二维光子晶体组成的空气孔结构，这一结构能够使 VCSEL 获得更小的远场发散角及更均匀的光强分布，提高单模的输出功率，从而减小功耗，提升效率。光子晶体 VCSEL 可以支持低至 5.4kA/平方厘米的工作电流，传统VCSEL的工作电流约为22.5KA/平方厘米，可以有效节省能量。
（3）VCSEL激光器波长有望由 850nm 向 940nm 转变，利用太阳频谱的波谷避免可见光干扰。通常太阳光中包含有大量红外线在室外环境将严重影响结构光测量的准确度，将波长移置 940nm将有效提高结构光的应用范围。
技术路径：结构光技术成熟，A 客户大概率应用前置结构光方案
结构光技术成熟，适用于面部识别、背景虚化等静态场景。结构光的基本原理是投射光学图形到被观测物体上，从而使激光在最终物体表面的落点产生位移。此时使用红外摄像头来检测物体表面上的图形，通过位移变化就能够算出物体的位置和深度信息。结构光的优点在于一次成像就可以得到深度信息，能耗低，分辨率高。缺点在于对光源和光学器件有较高要求。
结构光因其不用多次成像，能耗较低，便于安装和维护等特点，使得其在人脸识别的静态应用场景较为突出。虽然 TOF 方案的 FPS 更高，但手机面部识别主要针对静态应用场景，不需要高刷新频率。结构光的功耗较小有利于节省电量，同时算法较为简单。综合来看结构光是当前面部识别，背景虚化等静态场景的首选。
结构光原理示意图
资料来源：互联网
结构光用于 3D 建模
资料来源：互联网
为实现 3D 建模，结构光组件额外需要准直镜头与 DOE。结构光技术路线代表为 Intel的 Realsense 摄像头。Realsense 是 Intel 公司于 2014 年发布的 3D 摄像模组，其基于结构光技术，并具备手势识别和面部识别等新型功能。RealSense 3D 摄像头内含 1 个传统的彩色 CMOS 图像传感器、1 个红外图像传感器、1 个红外发射器以及 1 个图像处理器。
此外，结构光技术路线需要将点光源处理为平行光源的准直镜头，以及将光源散射成为特定光学图案的 DOE（diffraction optical elements，衍射光学元件）。结构光摄像头如果探测距离偏远，会多加红外图像传感器，一般不超过 2 个。结构光技术在探测距离较大时会与双目摄像头技术互补。厂商倾向于在探测距离小时用单独的结构光技术，探测距离大时多加一个红外摄像头，并补充双目摄像头的算法进行 3D 感知。
结构光方案发射端示意图
资料来源：互联网
结构光方案接收端示意图
资料来源：互联网
国际大客户收购 3D 体感技术公司 PrimeSense，积累结构光技术。Primesense 是结构光技术路线的重要厂商，为微软 Kinect 一代提供结构光技术和研发的支持，而国际大客户上一次相等规格收购的是 2012 年的指纹识别公司 AuthenTec，随后大客户在 2013 年的iPhone5S 便配备了指纹识别功能。大客户此次收购 Primesense 积累了 3D 摄像头的结构光技术方案，其大概率是为将来 iPhone8 的前置 3D 感应作技术储备。
A 客户公司在生物识别领域收购情况
资料来源：中国报告网整理
大客户新机型大概率采用前置 3D 识别系统。2017 年为 iPhone 系列十周年，近年来智能手机硬件更新换代放缓，价格竞争趋于激烈。iPhone 的出货量和销量增长速度下滑，大客户需要抓住 iPhone 新品推出带来的契机，推广其收购带来的技术储备，重新赢得市场份额。
基于结构光的 3D 成像技术可实现面部信息及手势的采集和识别，更可以实现立体空间的定位和 AR 等功能，易切中消费者痛点。大客户很可能在新机型的前置摄像头增加 3D 深度摄像模块，用以面部识别或手势识别，技术路线大概率为子公司 Primesense 的结构光方案。我们推测新版本 iPhone 将延续 iPhone7Plus 的供应链。
Kinect1 代正面结构
资料来源：互联网
Kinect1 代利用结构光进行 3D 景深处理
资料来源：互联网
结构光未来尚有技术进步空间。
（1）建模精度可通过 DOE 质量提高与光栅宽度减小不断提升。随着光学系统小型化、微型化和集成化的发展,使 DOE 的特征尺寸逐步减少,而同时离子刻蚀、激光直写等微加工技术的进一步成熟使加工精度逐渐提高，进一步提高结构光建模精度。
（2）单模光子晶体 VCSEL 的引入可进一步降低结构光方案功耗。单模光子晶体VCSEL 克服了普通 VCSEL 偏振方向不稳定的缺点，在 DBR 中引入了二维光子晶体组成的空气孔结构，这一结构能够使 VCSEL 获得更小的远场发散角及更均匀的光强分布，提高单模的输出功率，从而减小功耗，提升效率。光子晶体 VCSEL 可以支持低至 5.4kA/平方厘米的工作电流，传统VCSEL的工作电流约为22.5KA/平方厘米，可以有效节省能量。
（3）VCSEL激光器波长有望由 850nm 向 940nm 转变，利用太阳频谱的波谷避免可见光干扰。通常太阳光中包含有大量红外线在室外环境将严重影响结构光测量的准确度，将波长移置 940nm将有效提高结构光的应用范围。
单模光子晶体 VCSEL 功耗小，效率高
资料来源：互联网
940nm 红外光源为太阳频谱波谷
资料来源：互联网
资料来源：中国报告网整理，转载请注明出处（GQ）
更多好文每日分享，欢迎关注公众号
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可，任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题，烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com，我们将及时沟通与处理。
