半导体|刘海屏的发展，机遇在哪？半导体|投稿

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文丨半导体产业纵横

去年11月，银牛微电子完成了对以色列3D视觉芯片设计企业Inuitive的收购。时隔一年，银牛微电子于今年11月份推出了基于Inuitive NU4000芯片的银牛3D机器视觉模组C158 。据官方称，本次银牛微电子发布的C158 3D机器视觉模组将面向机器人行业，由2个鱼眼摄像头、一个RGB彩色摄像头、2个IR红外摄像头组成，还搭载了一个3D激光投射器。
3D视觉模组领域是一个相对来说较小的市场，而这一领域的参与者又表现出不同的特点，AI公司、半导体公司、镜头公司都在其中留痕。另外，除了处理器，ISP、算法也都是一个视觉模组的必要组成部分，这让3D视觉模组这个行业更加复杂。
根据Yole发布的全球3D成像和传感市场研究报告，2019年全球3D视觉感知市场规模为50亿美元，预计在2025 年达到150亿美元，年复合增长率约为20％。IPhone X “刘海”的推出将3D视觉技术从商业场景扩展到了消费场景，中国已经出现了3D 视觉的井喷景象，硬件厂商也形成气候。中国已成为继美国、日本之后第三大机器视觉应用市场。如今，元宇宙的爆发又给了3D视觉一个新的增长点。
传统意义上的3D视觉主要有结构光、双目立体、ToF(光飞行时间法)三个技术方向。根据三个技术方向部分公司也发展出新的技术，如iToF等。3D视觉模组产品的产品路线也多根据这几个方向。
3D视觉涉及较多的硬件部分，比如红外激光器、红外接收摄像头、可见光摄像头、芯片。所有组件的相互配合才能打造可靠的3D视觉模组。而对应这些组件，也就有了模组厂商、芯片厂商、算法厂商及元器件厂商的产业链。
野蛮生长的竞争格局2017年，苹果发布了iPhone X，集成Face ID人脸识别技术，安卓市场也应对手而动，3D视觉的市场迅速崛起。苹果公司的Face ID对3D视觉的下场消费意义非凡。根据海通证券数据，2020年全球智能手机端3D视觉硬件市场规模将到达99.25亿美元，其中苹果手机为31.48亿美元，安卓手机为67.77亿美元。
技术上，Face ID的实现就是在设计上颇受争议的区域“刘海” 。这一小块区域集成了多达八个组件，集成了红外镜头、泛光感应元件（Flood illuminator）、点阵投影器等3D视觉模组。
Face ID采用了三种技术中的结构光，通过3万个点来感知用户面部特征。

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IphoneX刘海屏，一种典型的3D视觉模组
除苹果之外，3D视觉模组在国际上拥有大量使用厂商，而模组中的芯片却主要被国外大厂占领，如三星、英特尔、英飞凌、索尼等。
英特尔的Realsense是3D 视觉领域的强势选手。英特尔从2012年就开始研究实感技术，2014年将研究实感技术的Perceptual Computing部门改名为Realsense，并于同一年推出首款RealSense 3D模组。目前，英特尔Realsense的模组包括D445等，双目立体是Realsense主要使用的技术。
今年年初，英特尔RealSense推出 3D人脸识别解决方案F450/455，集成Full HD RGB摄像头、Full HD摄像头、850nm红外投射器、850nm红外LED补光灯，以及SoC芯片，应用场景为智能门锁等。
而索尼在3D摄像传感器上一绝前尘，索尼的产品主要用于面部识别、加快摄像聚焦等。与Intel和苹果不同，索尼使用的多是ToF技术，据称，国内超过一半的手机ToF都是采用的索尼感光芯片，华为的部分机型也使用了索尼的ToF技术。本身，ToF技术对光学传感芯片要求高索尼在摄像机领域积累了深厚经验，同时索尼还在2015年收购了ToF技术公司Softkinetic，从此索尼在传感器芯片领域占据了绝对份额。