探索3d成像与传感技术的关系

随着科技的迅猛发展，我们正逐渐迈向一个数字化、智能化的未来。在这场革命性的变革中，3D成像和传感技术正日益成为重要的研究方向与应用领域。这项技术为我们带来前所未有的视觉体验和感知能力，推动着虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、自动驾驶、医疗影像、工业自动化等众多领域的巨大进步。最近，Yole发布了名为《3D Imaging and Sensing 2023》的报告，其中全面调研了3D成像与传感技术的市场，并展示了相关的数据和见解。本文将对该报告进行汇总，探索3D成像与传感技术在引领我们迈向未来的过程中扮演的关键角色。

1. 目前全球3D 成像感知的市场有多大？

2022年全球3D成像售出了4亿960万台，其中移动消费设备占了96%，自动驾驶2%，工业2%，其余的就可以忽略不计了。

对这些数据详细列出，其中：

手机前摄       ： 2.5亿

手机后摄       ： 1.44亿

笔记本/平板前摄：  550万

笔记本/平板后摄：  550万

AR/VR/MR ：  1300万

消费类机器人   ：  220万

门锁           ：  180万

ADAS ：  700万

支付/通行      ：  600万

物流           ：  244万

其中手机前摄、笔记本前后摄大部分由苹果公司的产品贡献。

2. 哪些3D 市场是未来的增长点？

按照终端市场进行划分：增长最快的是汽车市场，然后是工业、国防和消费类市场。市场金额2028年相对于2022年翻了一倍还多。

如果按照3D实现方式进行划分，TOF 则是增长最快的，年均复合增长达到了20.7%，然后是双目视觉达到了17.5%，接下来是激光三角测距、CT、结构光。虽然结构光的增长率不是最高的，但是因为其基数大，2023年接近3.7亿颗。

1. 增长最快的汽车市场，3D有哪些用途？

汽车市场几乎所有的领域都是高增长。

其中ADAS 成像的增长数量最多，从2022年7.2M增长到2028年的14.9M；

ADAS雷达则达到了77.7%的年复合增长率，从2022年0.23M直接到2028年的7.31M；然后是舱内监控和进入认证等也达到了84.3%的年度复合增长。

其中多目和双目ADAS 的价格将降低到110美金以下，会大幅度提升其销量。另外智能开门检测、无锁进入身份认证、NACP对DMS要求的提升等市场都对3D成像有刚需要求。

另外报告中没有提到的一个新的车上的3D成像的应用”魔毯”. 「魔毯系统」最早来自于奔驰的 E-ABC（E-Active Body Control）主动车身控制技术。

在空气悬架的基础上，为减振器增加了一套主动液压模块，48V 电动液压泵控制液压油的压力，进而控制单个车轮的弹跳、四轮独立控制，带来脱困模式。

2013 年，奔驰曾推出一项名为 MBC（Magic Body Control）的主动悬架技术，具备扫描路面、预先准备、实时调节悬架的能力，在遇到即将可能发生的侧面碰撞，一侧悬挂还会主动抬起车身，尽可能地用坚硬的底盘去抵挡来车的伤害。

简单理解，魔毯系统基于前视双目立体视觉方案扫描路面状况，再根据空气悬架系统进行协同控制

2. 消费类市场的增长点在哪里？

除手机市场外，笔记本和平板市场中3D成像的渗透率增长也很快。虽然整个笔记本和平板市场几乎没有增长，但是越来越多的笔记本会配备人脸识别模块，以及平板会配置后置TOF 模块。

其次带动消费类3D成像市场增长的就是XR设备和清洁机器人设备。

其中XR中的3D成像达到了21.3%的年度复合增长。目前很多XR设备已经配置了TOF相机，如Hololens2 使用了ADSD3100的1MP分辨率iTOF；Magic Leap2使用了PMD的VGA分辨率 iTOF。而其余的XR 设备则很多使用Stereo Camera。

虽然整个机器人的增长率只有10.5%，但是带3D 的机器人增长率达到了44.5%。在扫地机市场，带有3D成像的扫地数量逐年增长，渗透率从2022年9.4%到2028年58.8%。

另外消费类的智能门锁市场和智能手表市场也有一定的3D渗透率提升。

3. 报告中的一个千亿级市场:

认真梳理完报告之后我们发现一个千亿级的市场,这就是无人机市场.实际上2022年无人机行业总产值有34%的递增，总产值首次突破千亿元。日消费类的无人机，中国已经占据全球74%的市场，工业级的无人机已经占据全球55%的市场。而2016年左右开始无人机的自动避障已经成为行业的基本需求.

比如EVO II系列无人机采取视觉避障技术，该技术的原理类似于双眼目测距离：利用图像数据计算飞行器与潜在障碍物之间的距离，一旦探测到障碍物，立即使飞行器停止前进。上面用于避障的摄像头有12个。EVO II具备全向障碍物感知系统，全向障碍物感应方向包括前后、上下、左右，每个方向各有2个视觉传感器。

上述我们粗浅了分析了3D成像的几个市场和未来增长点。我们可以看到在数字化和智能化的未来，3D 成像感知将成为引领行业发展的关键要素之一。作为工程师，我们又有很多要学习和投入的工作了。尤其是目前3D成像还有很多实际使用中要解决精度和环境适应性,硬件标定相关的问题情况下

编辑：黄飞