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多多 摄像头摄像头 行业趋势研究报告行业趋势研究报告123456 摄 像 头 的基本构造是怎 样 的? 摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革? 手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ? 摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何? 产业 空 间 有多大? 哪些公司将受益?主要内容2摄 像 头 的基本构造是怎 样 的? 摄 像 头 基本构造资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部3换器 像信号理器 像信号摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?数模转图像处存储器光 线镜头资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部图 像 传 感器光 线 模 拟图像信号数字 图 压缩图摄 像 头 成像 过 程 :景物通 过镜头 ,将生成的光学 图 像投射到 图 像 传 感器上 ,然后光学 图像被 转换 成 电 信号 ,电 信号再 经过 模数 转换变为 数字信号 ,数字信号 经过图 像 处 理器加工 处 理 ,再被送到手机 处 理器中 进 行 处 理 ,最 终转换 成手机屏幕上能 够 看到的 图 像。 摄 像 头 成像 过 程4玻璃 镜 片 树 脂 镜 片透光量 91% 84%-90%折射率普通片折射率1.523,超薄片1.72最高可达 2.01.497-1.504表面硬度 高 低比重 2.54g/cm3 1.32g/cm3抗冲 击 性 弱 强生 产 良率 低 高成型 难 度 难 易成本 高 低摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部 资 料来源: XX、 XX研究 总 部镜头 ( lens) 是生成影像的光学部件,通常由多片透 镜组 成,用来在底片或幕上形成影像。 镜 片分 为 玻璃 镜 片和 树 脂 镜 片, 和 树 脂 镜 片相比,玻璃 镜 片折射率大(同焦距下更薄)、透光率高。此外,玻璃 镜 片生 产难 度大,良品率低,成本高,因此, 玻璃 镜 片多用于高端 摄 影器材, 树 脂 镜 片多用于低端 摄 影器材 玻璃 镜 片与 树 脂 镜 片 对 比 折射率与透光率示意 图镜片入射光通量 a 透 过镜 片的光通量 b透光率 =a/bY透明介 质空气入射光折射率:N=sinY/sin5出 货 量( Kps)占比大立光学 1102375 34.5%舜宇光学 301292 9.4%玉晶光 电 300800 9.4%世高光 200060 6.3%关 东 辰美 196530 6.1%高 丽 光学 117550 3.7%Diostech 108400 3.4%三星机 电 91700 2.9%霸王集 团 67000 2.1%uniontech65000 2.0%其他 645668 20.2%摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?资 料来源: XX、 XX研究 总 部光学 镜头 市 场 概况 头 行 业 集中度很高,前五大厂商占据了 60%的份 额 ;行 业 技 术 密集,技 术门槛 高,市 场 基本上被台日 韩 的厂商所分割,高端 镜头 被三地所 垄 断。其中台湾的大立光学更是一枝独秀,遥遥 领 先于其他厂商。中国的 镜头 厂商 过 去集中在技 术门槛 相对较 低的中低端 镜头 ,市 场 份 额 微小,但随着舜宇光学的崛起已 经 有所改 变 。舜宇光学长 期 积 累光学技 术 ,已 经 具 备 量 产 13M、 16M手机光学 镜头组 的能力, 20M的 镜头组 也已 经 研 发 成功; 2015年的出 货 量占比增 长 超 过 100%达到 9.4%,已 经 成 为 全球第二的 镜头 厂商。大立光学 ,34.5%舜宇光学 , 9.4%玉晶光 电 , 9.4%uniontech, 2.0%霸王集 团 , 2.1%三星机 电 , 2.9%Diostech, 3.4%高 丽 光学 , 3.7%关 东 辰美 , 6.1%世高光 , 6.3%资 料来源: XX、 XX研究 总 部其他 , 20.2% 大立光学舜宇光学玉晶光 电世高光关 东 辰美高 丽 光学Diostech三星机 电霸王集 团uniontech其他 全球 镜头 厂商 2015年出 货 量 全球 镜头 厂商 2015年出 货 量占比6摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?( Coil )音圈 马 达( Voice Coil Motor Motor) 电 子学里面的音圈 电 机,是 马 达的一种。因 为 原理和 扬 声器 类 似,所以叫音圈 电 机,具有高 频 响、高精度的特点。其主要原理是在一个永久磁 场 内,通 过 改 变马 达内 线 圈的直流 电 流大小,来控制 弹 簧片的拉伸位置,从而 带动 上下运 动 。手机 摄 像 头 广泛的使用 VCM实现 自 动对 焦功能,通 过 VCM可以 调节镜头 的位置,呈 现 清晰的 图 像。 音圈 马 达构造资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部7出 货 量( kk)占比阿 尔 卑斯 251.34 21.3%三美 154.58 13.1%TDK 148.68 12.6%磁化 120.36 10.2%三星 电 机 121.54 10.3%新思考 113.28 9.6%比路 41.3 3.5%Hysonic 38.94 3.3%LG-伊 诺 特 34.22 2.9%其它 153.4 13.0%阿 尔 卑斯 ,21.3%三美 , 13.1%TDK, 12.6%磁化 , 10.2%三星 电 机 ,10.3%其它 , 13.0%LG-伊 诺 特 ,2.9%Hysonic, 3.3%比路 , 3.5%新思考 , 9.6%阿 尔 卑斯三美TDK磁化三星 电 机新思考比路HysonicLG-伊 诺 特其它摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?资 料来源: XX、 XX研究 总 部 资 料来源: XX、 XX研究 总 部音圈 马 达市 场 概况 VCM马 达在日本、 韩 国厂商 发 展比 较 早。凭借技 术优势 以及良好的品 质 ,日 韩 系 VCM马 达在 2012年以前占据了全球市 场 超 过 80%的份 额 。但近年来以新思考 为 代表的国 产 VCM马 达厂商正在快速崛起,本土厂商 间 良性 竞 争,逐步 获 得国内一线 手机品牌厂商的 认 可, 2015年国 产 VCM马 达的出 货 量在中国市 场 已 经 超 过 1/3,与日韩 系厂家形成三足鼎立的局面。 音圈 马 达厂商 2015年出 货 量 测 算 音圈 马 达厂商 2015年出 货 量占比820.69%欧菲光 ,26.93%其他 ,24.33%晶极光 电 ,7.45%欧菲光水晶光 电哈威特 *水晶光 电 , 田中技研晶极光 电其他摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?田中技研 ,9.09% 哈威特 *,11.51%资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部片 (IR-cut红 外 滤 光片 (IR-cu filter) filter) 因 图 像 传 感器能感 应 人眼看不到的 红 外光,若 这 些光 线透 过镜头 投射到 图 像 传 感器上 时 会 产 生 伪 色、波 纹 ,所以在 图 像 传 感器上面通常需要一 块红 外 滤 光片来消除掉不必要的光 线 ,以提高其有效分辨率和彩色 还 原。目前 红 外 滤 光片整体市 场规 模 约为 15亿 左右,未来几年有望保持 40%的增速,其中新 兴的 蓝 玻璃 红 外 滤 光片依托其更加 优 良的效能未来的年均增速可达到 100%,市 场 渗透率迅速 扩 大。主要厂商有欧菲光、田中技研、哈威特(已被奥托 仑 收 购 )、水晶光 电 、晶极光电 五家,占据市 场 份 额 近 75%。市 场规 模: 亿 元人眼可 见 光图 像 传 感器可感范 围胶片 传 感器可感范 围有 红 外滤 光片资 料来源: XX无 红 外滤 光片 红 外 滤 光片市 场 格局及 规 模 红 外 滤 光片作用9摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?CMOSCCD资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部另外 还 有一种 CCM传 感器, CCM实际上是 CMOS的一种,只是 CCM经过 一些 处 理,画 质 比 CMOS高一点,拍照时 感 应 速度也 较 快,但照片品 质还 是逊 色于 CCD。)图 像 传 感器 器( sensor) 是一种半 导 体芯片 ,其表面包含有几十万到几百万个感光二极管 ,这 些感光二极管受到光照 时 ,就会 产 生 电 荷 (光信号 电 信号 )。图 像 传 感器将从透 镜 上 传导过 来的光 线转换为电 信号,再通 过 内部的 DA转换为 数字信号。由于 图 像 传 感器的每个像素只能感光 红 、 蓝 、 绿 光中的一种,因此每个像素此 时 存 贮 的是单 色的,此 时 一般称 为 原始数据 (RAW DATA)。原始数据 经过图 像 处 理器 (ISP)处 理,才能 还 原成三基色 图 像 传 感器分 类主要分 为 2类 : CCD电 荷耦合器件和CMOS互 补 金属氧化物半 导 体10CCD CMOS工作原理 电 荷信号先 传 送,后放大,再 A/D 电 荷信号先放大,后 A/D,再 传送成像 质 量 灵敏度高、分辨率好、噪声小 灵敏度低、噪声明 显 (高感光度下表 现 好)制造工 艺 复 杂 相 对简单 、成品合格率高制造成本 高 低耗 电 量 高, 驱动电压 高处 理速度 慢 快代表厂商 索尼、富士、柯达、 飞 利浦、松下、夏普OmniVision(OV)、惠普、三星、摩托 罗 拉、 东 芝摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?CCD的特点:成像 质 量好,能耗 较 高。但是由于制造工 艺 复 杂 ,只有少数的厂商能 够 掌握,所以 导 致制造成本居高不下,特 别 是大型 CCD,价格非常高昂。CMOS的特点: 电 源消耗量低,生 产 成本 较 CCD低,但是 CMOS器件 产 生的 图 像 质 量相比 CCD来 说 要低一些主流的手机用的都是 CMOS传 感器,包括三星、苹果、 华为 等等 两种 图 像 传 感器的 对 比资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部11营 收( 亿 美元)占比索尼 23.9 27%三星 16.8 19%豪威科技 15.0 17%佳能 6.2 7%安森美 5.3 6%格科微电 子2.7 3%东 芝 3.5 4%意法半导 体3.5 4%尼康 2.7 3%派 视 尔电 子1.8 2%其他 7.1 8%派 视 尔 电 子 , 2%索尼 , 27%三星 , 19%其他 , 8%尼康 , 3%意法半 导 体 , 4%东 芝 , 4%格科微 电 子 , 3%安森美 , 6%佳能 , 7%豪威科技 , 17%索尼三星豪威科技佳能安森美格科微 电 子东 芝意法半 导 体尼康派 视 尔 电 子其他摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?器( sensor图 像 传 感器市 场 格局 ) 图 像 传 感器的生 产 需要复 杂 的技 术 和加工工 艺 ,市 场长 期由索尼(日本)、三星( 韩 国)和豪威科技(美国)三家占据主 导 地位,市 场 份 额 超 过 60%。早期豪威科技影响力最大,占据全球 1/3手机 摄 像 头 市 场 ;后来日益式微,已被中国的 财团 收 购 。目前来看,高端市 场 基本上被三家巨 头 所分配,中 韩 厂商如 Hynix、格科微、思比科、奇景等 仅 能在中低端市 场获 取一点份 额160.0140.0120.0100.080.060.040.020.00.088.5201499.02015139.72019152.32020( 亿 美元)128.2117.6107.92016 2017 2018 CMOS传 感器厂商 营 收入 CMOS传 感器市 场 占比及市 场规 模12摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部 资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部数字信号 处 处 理器( Digital Signal Processor ) 通 过 一系列复 杂 的数学算法运算,对 数字 图 像信号参数 进 行 优 化 处 理( RGB/YUVJPEG ),并把 处 理后的信号 传 到存 储 或显 示部件。数字信号 处 理器中最重要的是 图 像 处 理器 (ISP,Image Signal Processor) ,主要作用是 对 前端 图 像 传 感器 输 出的信号做后期 处 理,主要功能有 线 性 纠 正、噪声去除、坏点去除、内插、白平衡、自 动 曝光控制等,依 赖 于 ISP才能在不同的光学条件下都能 较 好的 还 原 现场细节 ,ISP技 术 在很大程度上决定了 摄 像机的成像 质 量。Signal ) 数字信号 处 理器 结 构框架 数字信号 处 理器数字信号 处 理器图 像 处 理器JPEG 图 像解 码 器USB 设备 控制器13摄 像 头 的基本构造是怎 样 的?理器市 场 格局数字信号 处 处 理器( Digital 数字信号芯片技 术门槛 很高,前几的巨 头 几乎都是美国的企 业 。目前大致生 产图 像 处 理芯片的厂家有:德州 仪 器、高通、瑞 萨 、中星微 电 子、意法半 导 体、 Zoran、凌阳、松翰、 华 邦、 Nvidia、英特 尔 ,占据了超 过 65%的全球后端 处 理芯片市 场 份 额 。主要的 DSP品牌主要有 TI的 TMS320系列 DSP,美国 亚 德 诺 半 导 体的 AD系列、 飞 思卡 尔FREESCALE的 DSP56F系列,微芯科技的 dsPIC系列 DSP数字信号 处 理器。根据 ICInsight的 预测 ,全球的 DSP市 场规 模在 2016年将达到 25亿 美元。 DSP主要厂商资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部14123456 摄 像 头 的基本构造是怎 样 的? 摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革? 手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ? 摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何? 产业 空 间 有多大? 哪些公司将受益?主要内容15华为预计 将于 2016年年底 发布新一代商 务 旗 舰 手机 华为mate9。据悉, Mate 9将成为 首款采用双 摄 像 头设计 的Mate系列 产 品,有可能会搭载 两 颗 2000万像素的 摄 像 头摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革?荣耀 V82016年 5月 10日荣耀 举行年度新品 发 布会,推华为 P9 出全新的 V系列手机荣2016年 4月 15日 华为发 布 耀 V8,主要定位中端机华为 P9,是 P系列最新的 市 场旗 舰 机。 P系列的定位是时 尚精致的高端机市 场资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部1、手机双 摄 像 头在 2016年 华为发 布的两款旗 舰 手机中, 华为 P9、荣耀 V8的后置 摄 像 头 都由一个 变 成了两个。与 传统单摄 像 头 相比,后置双 摄 像 头 在画 质 、成像能力、 细节处 理上都有了 质 的提升。目前各个手机厂商都在 积 极 为 新 产 品配置双 摄 ,市 场 正在 经历 一波 摄 像 头 由一 变 多的浪潮。 华为 双 摄 手机布局华为 mate9162%16%0% 20% 40%55%60%69%80%88%84%100%内存拍照游 戏 功能视频 影音功能其他只要通 话 及短信您 对 手机功能方面的要求主要有哪些?多 选 )摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革?资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部 资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部以 华为 P9为 例, P9采取了的黑白双 摄 像 头 , 增加的一 颗单 色 传 感器(黑白 摄 像 头 )可从 场 景中抓取更丰富的 细节 ,然后在后端算法平台与 传统 的彩色 传 感器拍 摄 的照片 进 行合成, 图 像的 细节 、清晰度会得到大大提高。国内手机市 场 格局正在 发 生 变 化,小米增速放 缓 ,大量二 线 品牌被清洗出局;与之形成 对 比的是 VIVO和 OPPO依靠技 术创 新和 变 革市 场 份 额 的不断提高。可以看到的是, 国内的手机市 场 的竞 争点正在由 “ 性价比 ” 逐步向 “ 差异化 ” 转变 , 消 费 者 对 价格的敏感度已 经 有所下降。国内手机厂商要避免被清晰出局就要有自身的 竞 争 优势 ,而 摄 像功能就是手机厂商建立差异化 优势的重要方面。109140100500150521315201375303020143937.72015华为 OPPO78662016EVIVO 国 产 手机出 货 量 对 手机功能的主要 诉 求17摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革?2、 ADAS摄 像 头另一方面,以 ADAS技 术为 基 础 的智能 驾驶 正在 给 路面交通 带 来巨大 变 革,而 ADAS系 统 中不仅 需要多个不同位置的 摄 像 头进 行 观测 、 记录 , ADAS系 统传 感器中的一个重要解决方案就是采用 摄 像 头进 行 测 距、 识别 、 检测 。 ADAS感 应 技 术ADAS利用多种 传 感器 对 路面 环 境 进 行全方位的 检测 、 监 控、 识别 并 进 行响 应资 料来源: XX、 XX研究 总 部 360度全景系 统大 陆 集 团 360度全景系 统 利用多个摄 像 头对车 身 环 境 进 行 360监 控资 料来源: XX、 XX研究 总 部18摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革?BublCam 诺 基 亚 OZO VR camera3、全景相机在 2016年的 MWC大会上,多家手机厂商 发 布了 360全景相机。 VR的普及伴随着 对 内容的大量需求,而全景相机未来很有可能成 为 VR内容的重要入口。 而全景相机的最重要部分,便是其搭 载 的多个高分辨率 摄 像 头 。 多款全景相机三星 Gear 360资 料来源: XX、 XX研究 总 部19摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革?4、虹膜 识别在 刚刚发 布的三星 Galaxy Note7机身上方,除了前置 500万像素的前置 摄 像 头 , 还 有一个虹膜 传 感器。相 对 于容易采集和复制的指 纹 ,虹膜几乎不可能被复制、假冒,因此虹膜 识别 的安全性 远远 高于指 纹识别 。若三星在虹膜 识别 上能取得成功,虹膜 识别 也可能成 为 手机厂商的一个新潮流。 虹膜 识别 技 术资 料来源: XX、 XX研究 总 部20123456 摄 像 头 的基本构造是怎 样 的? 摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革? 手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ? 摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何? 产业 空 间 有多大? 哪些公司将受益?主要内容21同像素平行双 摄 像 头 同像素黑白双 摄 像 头 不同像素立体 摄 像 头两个 摄 像 头 硬件 规 格一模一 样 但其中一 颗 是黑白 摄像 头摄 像 头 分 为 主、副两颗两 颗摄 像 头 可以共同参与成像,并且拍照时进 光量与感光面 积是 单镜头 的 2倍,分辨率与感光度提升明显黑白 摄 像 头负责 收集细节 信息。拍 摄 后完图 像的 细节 、清晰度会得到大大提高主 摄 像 头负责 成像,而副 摄 像 头负责测量景深数据。可先拍照再聚焦,并可以拍 摄出明 显 景深效果的照片荣耀 6Plus 华为 P9、荣耀 8 HTCM8手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ? 双 摄 像 头 分 类资 料来源: XX整理、 XX研究 总 部22手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ?摄 像 头 按 结 构可以划分 为 一体式 结 构和分体式 结 构一体 结 构一个 线 路板上同 时 封装两 颗摄 像 头 模 组 ,然后增加支架固定和校准。如 华为 P9。 该结 构 对 两颗摄 像 头 的封装精密度要求 较 高,需要高精密封装 设备 如 AA设备 完成, 对 两 颗摄 像 头 的偏移度、光 轴倾 斜度控制极高,需要通 过 特殊的硬件材料如高平整度的 线 路板、 坚 固的底座、消磁的 马 达,也需要特殊的封装工 艺 来完成。这 种方案硬件成本高、 设备 投入大、 图 像合成效果丰富。 一体 结 构双 摄 像 头分体 结 构两 颗单 独的 摄 像 头 ,通 过 支架固定校准。如 HTC ONE M8。 这 种方案 对组 装精密度要求相 对较 低,不需要投入高精密 设备 ,硬件上也只增加了固定支架,生 产 工序是也只增加的 摄 像 头 校准和支架固定。 该 方案硬件成本低,生 产设备 投 资 小,但 图 像合成的效果少。 分体 结 构双 摄 像 头资 料来源: XX、 XX研究 总 部资 料来源: XX、 XX研究 总 部23手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ?双 摄 功能分 类景深 类利用双 摄 像 头产 生立体 视觉 ,获 得影像的景深,利用景深信息 进 行背景虚化,物体分割,3D扫 描, 辅 助 对 焦, 动 作 识别等 应 用画 质类利用左右两 张 不同的 图 片信息进 行融合,以期望得到更高的分辨率,更好的色彩, 动态 范围 等更好的 图 像 质 量。景深 类 要求两个 摄 像 头 得到像差尽量大, 这样 能 够 得到的景深精度更高,因此景深 类 的硬件希望两个 摄 像 头间 的距离比较远 才好。画 质类 希望两个 摄 像 头 的像在空 间 和 时间 上都尽量能 够 接近,因此在硬件 设计 的 时 候希望两个 摄 像 头 离得比 较 近。 这样 在两个 图 像融合的 时 候才不会因为 相差 产 生更多的 错误 。硬件要求24物体分割手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ?背景虚化3D扫 描 AR增 强 和 动 作 识别景深 类 双 摄 功能3D视频 及照片制作计 算目 标 距离、 辅 助 对 焦资 料来源 XX、 : XX研究 总 部25手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ?超分辨率画 质类 双 摄 功能合成光学 变 焦低光提亮和去噪合成HDR合成资 料来源: XX、 XX研究 总 部26苹果2016年 6月手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ?苹果收 购了 拥 有 摄 像 头 技 术 的以色列 LinX公司, 该 公司拥 有 “ 双 镜头 相机系 统 ”2015年 5月2015年 9月在 iPhone6s正式 发 布无缘 双 摄 后,网上开始 传出 iPhone7将配 备 双 摄像 头 的消息据 传 iPhone7或分三版本, 拥 有双 摄 像 头 的iPhone会作 为 一个 单 独的版本称 为 iPhone7Plus Pro2016年 1月2016年 5月供 应链 消息称因 为 熊本地震 导 致索尼 摄 像 头产能停滞, iPhone7 PlusPro或采用 LG双 摄 像 头业 内人士指出,iPhone7 Plus取消双 镜头 并不属 实 ,且富士康等供 应 商称模具已 经 成型,可以确定采用双 镜头 了2016年 7月网上流出一 张 富士康内部研 讨 会的 PPT,根据此 PPT看, iPhone7Plus将采用 1200万像素双 镜头据 传 苹果公司将iPhone7 plus上的双 摄镜头约 八成的 订单 交由大立光提供,两成是由关 东 辰美 负责 生 产2016年 7月 一体 结 构双 摄 像 头根据市面上的 传 言 汇总 来看,目前已 经 基本可以确定苹果将推出一款搭 载 双 摄 像 头 的 iPhone,或命名 为iPhone7 Plus Pro因 为 双 摄 像 头产 能原因, 刚 开始上市后 iPhone7Plus Pro或面 临 供 给 不足的 现 象虽 然 还 未确定 iPhone7 Plus Pro采取何种双 摄 方案,但从网上流 传 出来的 图 片看大概率是同像素的 摄 像 头资 料来源: XX、 XX研究 总 部27手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ?华为华为 是国内目前最 积 极布局双 摄 的手机厂商,早在 2014年的荣耀 6 plus就已 经 开始搭 载 双 摄 。今年 华为发 布的 P系列、荣耀 V系列、 Mate系列的旗 舰 机都已 经 或将搭配双 摄 像 头 。 华为 双 摄 手机 发 布 时间资 料来源: XX、 XX研究 总 部28手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ?三星 三星 电 机在 2016 MWC会上展示了研 发 中的双 镜头 , 预计 将在今年第 3季 导 入量 产 。 将于明年年初上市的 Galaxy S8可能搭 载 4K 显 示屏和双 摄 像 头 ,S8的双 摄 像 头 可以分析景深、追踪移 动 端位置,以使 Gear VR与Galaxy S8能 带 来更好的体 验其他 三星 Galaxy Note 5概念机资 料来源: XX、 XX研究 总 部 小米已 经 在 7月底 发 布的 红 米 pro上安上了一大一小双 摄 像 头 ,而且小米将于今年下半年 发 布的小米 note2和小米 5S也很有可能搭 载 双 摄 像 头 。 台湾 产业链给 出的消息称, OPPO或 发 布 OPPO R9的升 级 版 OPPO R9S,将采用双 摄 像 头 并搭载骁龙 821处 理器 网上曝光了一 组乐视 的全新手机的 谍 照,根据 谍 照来看 该 手机将采用背面双 摄 像 头 2016年 6月,科技网站 PhoneArena援引 韩 国先 驱报 的 报 道称,三星旗下子公司三星 电 机将从 2016年 7月开始 为 小米、 乐视 和 OPPO等中国厂商提供双 摄 像 头 模 块 。 这进 一步肯定了上述的手机厂商布局双 摄 的消息29123456 摄 像 头 的基本构造是怎 样 的? 摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革? 手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ? 摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何? 产业 空 间 有多大? 哪些公司将受益?主要内容30摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何?摄 像 头 与 ADAS ADAS功能的第一步是感知,也就是 观 察 车辆 周 边负责 的路况 环 境。目前感知所采用的 传 感器包含各种形式的雷达、 单 目 摄 像 头 、双目 摄 像 头 等,或是由 这 些 传 感器 进 行不同 组 合形成的感知系 统 。一是要看得足 够远 。 看的越 远 就能有更加充裕的 时间 做出判断和反 应 ,从而避免或者降低事故 发 生造成的 损 失。 这类摄 像 头 关注的参数是焦距,焦距越 长 看的会越 远 。但是焦距越 长 ,带 来的 问题 是 视 角越窄,所以需要折衷考 虑 。二是要求高 动态 。 选 用具有高 动态 范 围 的黑白相机,可以有效抑制光 晕现 象,并增 强 暗 处 的细节 ,从而提高成像 质 量。另外,彩色 图 像在镜头 表面 进 行了 镀 膜, 虽 然提升了人眼的感知体 验 ,但 实际 上降低了信噪比或者 说 信息量。这对 后 续 的 图 像 处 理不利。ADAS摄像头成像要求 ADAS 摄 像 头 焦距与 视 角关系资 料来源: XX、 XX研究 总 部31摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何?单 目 摄 像 头测 距原理先通 过图 像匹配 进 行目 标识别(各种 车 型、行人、物体等),再通 过 目 标 在 图 像中的大小去估算目 标 距离。 这 要求 对 目 标进 行准确 识别 ,然后要建立并不断 维护 一个 庞 大的 样 本特征数据 库 ,保 证这 个数据 库 包含待识别 目 标 的全部特征数据。如果缺乏待 识别 目 标 的特征数据,就无法估算目 标 的距离, 导 致ADAS系 统 的漏 报双目 摄 像 头测 距原理通 过对 两幅 图 像 视 差的 计 算,直接 对 前方景物( 图 像所拍 摄到的范 围 ) 进 行距离 测 量,而无需判断前方出 现 的是什么 类型的障碍物。依靠两个平行布置的 摄 像 头产 生的 视 差。把同一个物体所有的点都找到,依 赖 精确的三角 测 距,就能 够算出 摄 像 头 与前方障碍物距离。使用 这 种方案,需要两个 摄 像头 有 较 高的同步率和采 样 率 资 料来源: XX、 XX研究 总 部摄 目前 摄 像 头 用于 测 距的 ADAS摄 像 头 分 为单 目和双目,其共同特点就是通 过摄 像 头 采集 图像数据,然后从 图 像数据上得到距离信息。 测 得了距离信息, ADAS的碰撞 预 警功能才能 发挥作用。碰撞 预 警需要关注距离的 变 化,需要估 计 即将碰撞的 时间 。像 头 与 ADAS 双目 摄 像 头测 距原理32摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何?因 为检测 原理上的差异,双目 摄 像 头 在距离 测 算上相比 单 目以及毫米波雷达、激光雷达等有自己的特点,其硬件成本和 计 算量 级 的加倍,是 难 关也是突破口。一是成本与激光雷达等方案相比成本 较 低;二是没有 识别 率的限制,因 为 从原理上无需先 进 行 识别 再 进 行 测 算,而是对 所有障碍物直接 进 行 测 量;三是精度比 单 目高,直接利用 视 差 计 算距离;四是无需 维护样 本数据 库 ,因 为对 于双目没有 样 本的概念。摄 像 头 与 ADAS双目 摄 像 头 系统 的 优 点 XX双目系 统测 距所得的二 维图 像资 料来源: XX、 XX研究 总 部 XX研 发 中的双目 摄 像 头资 料来源: XX、 XX336000400020000摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何?资 料来源: IHS Automotive、 XX摄 像 头 与 ADAS 除了 传 感器采取的 单 目 /双目 摄 像 头 之外, ADAS还 需要 车 身不同位置的多个摄 像 头 来 实现 全景泊 车 、盲点 监测 、代替后 视镜 等功能。未来完全 实现 自 动驾驶时 ,一 辆车 上的 摄 像 头 可以达到 6-12个, 给车载摄 像 头 市 场带 来巨大的空 间 。随着 ADAS渗透率的快速提升, 镜头 市 场 有望快速增 长 。根据 IHS Automotive预测 , 车载摄 像头 系 统 出 货 量有望从 2014年的 1500万套达到将达到 2021年的 7400万套 /年。 ADAS多 摄 像 头 位置 ADAS摄 像 头 系 统 出 货 量 预测单 位:万套8000前 视传 感器 摄 像 头 、行 车记录仪摄 像 头 倒 车 后 视摄 像 头侧视摄 像 头 2个环视摄 像 头 4个资 料来源:网上 资 料整理、 XX内置 摄 像 头34摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何?双 摄 与 VR目前 VR在硬件上已有一定基 础 ,打开市 场 的关 键 在于好内容。但是目前的 问题 在于, VR内容 设备 昂 贵 ,制作成本高,因此大部分的内容开 发 都是由 B端完成的。好的、广泛的内容,需要 C端的参与,如果 C端可以参与 VR内容的制造,那么 VR的 发 展速度将上一个台 阶 。双 摄 的出 现为 此提供了可能,通 过 景深信息 测 量和 3D建模的技 术 ,加上后端的算法,有望将手机采集到的 图 像拼接、 传输 、解 码 、渲染成 为 VR内容。搭 载 双 摄 像 头 的手机有望 为 普通大众提供制作 VR内容平台。 VR的 输 入端市场 巨大, 值 得期待。 多 摄场 景 设备 使用流程多 摄设备 的基本原理是多角度高清 视频 合成 双 摄让 C端 VR制作成 为 可能资 料来源: XX、 XX研究 总 部图 像采集 拼接 编码储 存 解 码 渲染传输资 料来源: XX、 XX研究 总 部35123456 摄 像 头 的基本构造是怎 样 的? 摄 像 头 行 业 正在面 临 哪些 变 革? 手机双 摄 像 头 有哪些技 术 路 线 ? 摄 像 头 在汽 车电 子与 VR中的前景如何? 产业 空 间 有多大? 哪些公司将受益?主要内容36亿元占比CMOS图 像 传 感器 13054.2%光学 镜 片和 红 外 滤 光片42 17.5%VCM 18 7.5%模 组 封装、 测试 市场 、陀螺 仪 、 PCB、 连 接器等配件50 20.8%合 计 240100%VCM, 7.5%CMOS图 像 传 感器20.8%光学 镜 片和 红 外 滤 光片VCM模 组 封装、 测试 市 场 、陀螺 仪 、 PCB、 连 接器等配CMOS图 件 像 传 感器 , 54.2%产业 空 间 有多大?手机 摄 像 头产 2014 模 手机 摄 像 头 整体 规 模 约 240亿 元,分 为 四大 块 ,其中CMOS图 像 传 感器的市 场规 模 为 130亿 元,占据了 54.2%的 规 模;光学 镜 片和 红外 滤 光片市 场规 模 为 42亿 元,占比 17.5%; VCM市 场规 模 为 18亿 元,占比 7.5%;模 组 封装、 测试 市 场 、陀螺 仪 、 PCB、 连 接器、等配件 规 模 为 50亿 元,合 计 占比20.8%。业规 年资 料来源: XX、 XX研究 总 部光学 镜 片和 红 外滤 光片 , 17.5%资 料来源: XX、 XX 手机 摄 像 头 市 场规 模比例模 组 封装、 测试 市 场 、陀螺仪 、 PCB、 连 接器等配件 , 手机 摄 像 头 市 场规 模划分370%30%20%10%70%60%50%40%01052520152015 2016 2017 2018 2019 2020智能手机出 货 量 (亿 部 )资 料来源: XX、 XX研究 总 部渗透率4596170288113.3%77.1%53269.4%72084.7%0.0%40.0%35.3%20.0%120.0%100.0%80.0%60.0%03002001008007006005004002015 2016 2017 2018 2019 2020市 场规 模( 亿 元)资 料来源: XX、 XX研究 总 部增速产业 空 间 有多大?研究机构 XX发 布的最新 预测显 示,全球智能手机出 货 量将从 2015年的 14亿 逐步增 长 到 2020年的 20亿 左右,根据 测 算,双摄 的渗透率也将从 2%逐步上升至 2020年的 60% 智能手机出 货 量与渗透率随着智能手机出 货 量的增加和双 摄 的渗透率的不断提升,手机双 摄 的市 场规 模有望从 2015年的 45亿 逐步增 长 到 2020年的 720亿 ,年复增 长 率在 75%左右。 手机双 摄 像 头 市 场规 模38随着 车
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