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为终端厂商提供红绿灯完整双摄方案
双摄突破单摄瓶颈，大幅提升画质摄像头的拍摄效果由整个摄像头模块质量决定。整个摄像头模块里包含 多个部件，比如摄像头的尺寸和制作材料、光传感器、图像处理硬件以及软 件等。
传统手机多配以单摄像头，而单摄像头拍摄效果的提升主要通过对像素 的提升完成的。但随着光学传感器感光面积受限，像素提升也开始遇到瓶颈， 因此很多厂商开始考虑从其他方面进一步提升画质。从 2000 年夏普发布 11 万像素的J－SH04手机，到2006年的1000万像素B600手机，摄 像头像素经过了一个快速的提升过程。但是随着 LG Optimus 3D 双摄手机的 问世，仅为 500万像素的摄像头却获得了优于千万像素手机的拍摄效果，引 发了行业的新风潮，2016年 iPhone7 Plus 发布，1200 万像素双摄像头更是引 领了单摄像头像素不断提升以及双摄像头替代传统单摄革新两大趋势。
而在外观设计方面，单摄提升画质往往通过增加透镜组数量来提升，厚 度也随之增加。以iPhone6 为例，其中仅rearcamera 就使用了6 片蓝宝石镜 片，镜头模组突出在手机盖板之外，影响整体流畅度和美观，不符合未来智 能手机轻薄化需求。而另一方面，双摄像头在同等画质条件下，通过将原来 的单摄功能分摊到两个摄像头上，有效地平衡智能手机性能需求和摄像头工 艺之间的矛盾。
在成像效果上，单摄无法快速对焦与景深控制的缺陷，而双摄很好地解决了这一点。单个摄像头即使辅助算法，也没办法实现快速光学变焦和记录景深数据。与此相比，双摄可以融合算法将功能分摊，主摄像头成像的同时， 辅摄像头记录景深、细节廓等其他数据，反馈整合后实现快速对焦。
1、不同像素立体摄像头。以 HT8 为代表，主摄像头负责成像，而副 摄像头负责测量景深数据；
2、同像素黑白双摄像头。以 360奇酷旗舰版和荣耀8为代表，彩摄像 头负责记录彩信息，黑白摄像头用来记录物体廓和细节。黑白摄像头由 于没有彩滤镜，其感光性能大幅提升，解析度也得到很大的提高，经过算 法整合，能发挥黑白、彩两个摄像头各自的优势，完善更多图片细节，有 效提升画质。
3、同像素平行双摄像头。以 OPPO R9s 为代表，采用了平行设计，即同等硬件规格的摄像头，进光量与感光面积翻倍提高，成像质量可以与多数家用数码相机媲美。
4、广角+长焦摄像头。苹果 iPhone 7Plus中使用的双摄像头是包括一个28mm广角与一个 56mm 标准定焦，本质上其实是通过搭载不同焦段的镜头而带来了类似光学变焦的效果。除此之外可以将 28mm的视角与56mm的景深进行后期合成，因此让广角端的虚化效果更加明显。
双摄四大细分技术路径中，黑白双摄像头对于画质提升效果为明显，算法要求也比较高，而广角+长焦的摄像头组合，通过两个不同焦段的镜头，放大视的同时有效调焦，实现图像无损放大，画质更清晰。这两种方案现在是手机双摄的主流方案。
差异化创新助力双摄渗透率提升，市场空间将进一步扩大差异化创新构筑智能终端新壁垒。
智能机经过过去几年猛烈的增长和普及后，现面临着销量增速下滑的问题，正力求创新突破窘境。而双摄作为近 年为数不多的创新，各大终端厂家均表现出了强烈的兴趣，相继发布带双摄 的器件机型。苹果在2016年发布的iPhone7Plus系列中加入双摄配置， 此举具有行业标杆意义，各手机厂家相继跟进，现几乎已成各大品牌旗舰机标配。
当前手机厂商在不断进行手机差异化设计，双摄作为手机差异化竞争的方向，随着应用方向的明确和技术路线的统一，将呈爆发趋势。
根据智研咨询预测，2020年智能手机出货量达到 19.25 亿台。当前，苹 果iPhone系列、Note系列、华为Mate系列/P系列、OPPOR 系列等高 端旗舰机都采用双摄配置，2018年大部分厂商旗舰机都会采用双摄，届时双 摄渗透率达到 30%，之后再向低端机逐步渗透，我们预计到2020年，双摄在智能手机的渗透率将达到60%，智能手机双摄市场规模将达到800-850 亿元 左右，未来几年将保持高速增长。
未来不仅仅是后置双摄，后置三摄和前置双摄或带来更大需求 随着智能手机的后置双摄的应用，智能手机厂商也加快了摄像头领域的其他方面的创新。例如 VIVOX9 采用了前置双摄设计；谷歌的 PjectTango 提出了三摄像头概念（即当需要测距和3D建模时，采用两个远距离摄像头）； 的VIVO Xplay7 更是采用了前置双摄+后置三摄的设计。
随着智能驾驶的进一步发展，ADAS 渗透率持续提升。ADAS，全称高级驾驶辅助系统，是利用车载传感器收集车内外环境数据，进行动/静态物体 辨识、侦测与追踪等技术处理，帮助驾驶者及时察觉可能发生的危险从而提高行车安全及舒适度。ADAS 系统常见功能模块包括车身电子稳定系统ESC(ESP)、自适应巡航系统 ACC、车道偏移报警系统LDW、前向碰撞预警 系统FCW、自动紧急刹车系统AEB、盲点探测BSD、夜视系统NV、自动泊车系统APS等。而车载摄像头作为基本常见的传感器之一，对于ADAS 系统不可或缺，未来市场空间将超百亿元人民币。
近年来各个国家也纷纷出台相应政策保障汽车安全，将加速摄像头在汽 车电子中的应用。2018年起，美国将强制要求汽车配后置摄像头，防止倒 车过程中碰撞行人，随着各安全法规的落地，摄像头必将持续渗透汽车电子领域。
随着汽车智能化和各国政策推动，车载摄像头市场空间快速增长。根据IHS 的估算，全球车载摄像头出货量将从 2014年的2800 万枚增长到 2020年的8270 万枚，复合增长率达19.8%。
手机摄像头的核心零部件包括但不限于：影像传感器、镜头组、对焦马 达、红外滤光片（蓝光片）、保护膜、基板等。对应的产业链企业包括但不限 于：图像传感器制造商、模组封装厂商、镜头厂商、马达供应商、滤光片供 应商等。由于行业技术壁垒和集中度高，产业链的大多数环节的前三厂商的 市场份额都在50%以上。产业链的龙头多为日韩台所垄断，大陆的厂商主要 集中在红外滤光片和模组封装上，包括欧菲光、水晶光电、舜宇光学、联创电子。
图像传感器的生产需要复杂的技术和加工工艺，其市场长期由索尼（日 本）、（韩国）和豪威科技三家占据主导地位，市场份额超过 60%。索尼在OS 图像芯片领域发展非常成功，其市场占有率，尤其是高端市场占 有率近年来逐渐攀升。 2014年智能手机业务受阻后，加大了对图像传感 器的投入，通过全像素双核对焦技术和 ISOCELL 技术（减少像素干扰）的研 发，逐渐打入了高端市场。在2011 年之前，豪威科技无疑是图像传感器市场 的老大，但随后几年逐渐被索尼和超越。格科微在低端摄像头芯片市场 一直是以低价为利器，产品多以薄利多销的形式为主，这也使得其迅速占领 低端市场70%的份额。
手机镜头市场规模稳步增长，根据 TSR公布的资料显示，2011 年全球手 机镜头市场销量为 14.亿件，2015 年增长至 31.99亿件，年均复合增长率21.6%。预计到2020年，全球手机镜头市场销量将达44.3亿件。
手机摄像头镜头为技术密集行业，进入壁垒高，行业集中度高，CR3达 65%；其中台湾的大立光更是一枝独秀，遥遥于其他厂商，高端 6P镜头 绝大部分来自于大立光。
国内舜宇光学在崛起，紧追大立光。舜宇光学在光学技术上有长期的积累，已经具量产 13M、16M 手机光学镜头组的能力，20M的镜头组也已经研发成功；2016 年的出货量占比达到9.4%，已经成为全球第二的镜头厂商， 1000 万像素的高端产品结构占比也在提升，与大立光的差距在逐渐缩小。
过去 V 变焦马达行业内的主流厂商集中在日本台湾以及韩国， 近年来以新思考为代表的国产 V 马达厂商正在快速追赶，本土厂商逐步 获得国内一线 年国产 V 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。
由于手机和汽车应用的驱动，近年来模组市场规模逐年上升。根据中国 产业信息网公布的数据，2015年全球摄像头模组市场规模达到 253亿美元， 国内摄像头模组市场同样迎来快速发展，2015年中国模组市场规模350 亿元， 并预计到2020年摄像头模组市场规模超过600亿元。
工艺和资金双壁垒，助力双摄模组行业集中度提升。双摄中两颗摄像头取景交错角度缩小不能超过 0.1 度，需要校准，并加以固定，工艺难度加 大，另外双摄模组前期资金需求较大，小厂或者新进入者难以支撑，双摄像头行业形成资金和工艺双壁垒，打开良好的盈利空间。从产业链调研了解到， 双摄模组的毛利率高出单摄模组2%左右，净利率高出5%左右。行业集中度 提升的大趋势下，龙头厂商有望在单价提升和市场份额提升两端受益。
国内欧菲光，舜宇光学，丘钛科技作为摄像头模组的龙头厂商，掌握双 摄模组量产生产能力，并在算法上具有一定的优势，将受益于未来双摄渗透率的持续提升。
根据中国产业信息网整理的数据来看，2015年红外滤光片整体市场规模 约为15亿元左右。未来几年有望保持快速增长，其中新兴的蓝玻璃红外滤光 片依托其更加优良的效能，未来市场渗透率迅速扩大。蓝玻璃IRCF主要用于 800 万像素以上的摄像头中，摄像头逐步向高像素升级的趋势也为蓝玻璃IRCF 的应用和普及提供了机遇。 红外滤光片主要厂商在国内，有欧菲光、田中技研、哈威特、水晶光电、晶极光电五家，占据市场份额近75%。
双摄带来的不只是出货量的提升，还有价值量的提升。对于纯摄像头的 供应商，实际上单个摄像头双目的售价会比单目高出约20-30%。另外模组加 工工艺难度加大，ASP 也会增加，iPhone7 系列每个摄像头模块的组装成本会 增加50%。双摄带来模组加工资金和技术壁垒，行业集中度提升，摄像头模 组龙头厂商将受益于集中度提升和单价提升。传感器方面，双摄增加传感器安装数量，带来出货量上的提升，但ASP 并不会上升。由单摄到双摄，无论 是产生立体视觉还是要进行图像融合或光学变焦，都需要好的算法。未来算 法将成为成像效果好坏的关键。
在双摄像头的大前提下，产业链将会发生积极的变化，主机厂、算法提 供商、模组厂商以及平台厂之间形成紧密的合作关系和流程，其中能够整合 各方面资源的厂商将从中获益。
目前国内产商积极应对双摄，其中欧菲光于2017年4月1日完成对索 尼华南的收购，进一步提升摄像头模组生产制造水平，目前单摄产能约50KK/月，双摄产能约8KK/月，同时欧菲光与也MV达成战略合作，卡位算法资源。
舜宇光学，在双摄模组业务上积极布局，成为国内双摄模组厂商， 具先发优势。布局高端镜头，未来持续受益于双摄和汽车ADAS。
水晶光电，积极扩张蓝玻璃IRCF 产能，未来业绩将持续受益 兴芯微，其研发的 ISP 单路图像效果已经可以媲美iPhone，为终端厂商提供完整双摄方案，包括芯片、算法、调试一站式服务，缩短二线客户产品 开发周期，帮助厂商的双摄像头手机快速上市。
算法方面，华为，OPPO都在积极开发其手机的双摄算法，使手机得到更好的拍照体验。
Face ID 是iPhoneX 的突出亮点，3D成像引起空前关注今年，大家对iPhone X印象深的莫过于新的身份认证方式，即FaceID， 这也是 iPhoneX 的关键卖点。用户只需要看着手机，就能实现人脸解锁。iPhone X 的 FaceID 不同于普通的人脸识别，在其中加入了深度信息，让身份 认证更安全。
FaceID 的完成靠的是iPhone X 顶部一小块没被屏幕覆盖的区域，该区域 整合了 8个零件，包括麦克风、扬声器、前置镜头、环境光感测器、距离感 应器、红外线镜头、泛光感应元件、点阵投影器等。苹果将整个系统称之为原深感镜头（True DepthCamera ），而整个系统除了能用于Face ID人 脸验证，也可以扩展自拍功能和AR效果叠加。
3D 成像技术通过红外发射、接收模组，实现对拍摄对象位置、细节等深 度数据采集，真正还原真实场景。目前主要的实现手段有三种：
（1）单目结 构光，代表有苹果(收购的结构光技术 PmeSense)、微软 Kinect-1、英特尔 RealSense、GooglePject Tango 等，目前创业几乎都 沿用此技术路线）双目可见光，代表LeapMotion；
结构光是基于光学三角形测量原理，根据光照到物体上的光斑变形程度 来测量物体的远近角度，比方说光斑直射时，其大小反映了拍摄对象的远近， 而当光线斜射时，椭圆光斑焦距则反映拍摄对象与镜头切面角度，摄像头收 集变化后的光斑数据，通过算法来重构物体模型。
TOF是飞行时间法3D 成像，是通过给目标连续发射激光脉冲，然后用 传感器接收从反射光线，通过探测光脉冲的飞行往返时间来得到确切的目标 物距离。
双目立体视觉（Binocular Stereo Vision）是机器视觉的一种重要形式，它 是基于视差原理并利用成像设从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法。
三种主流的方案中，比较成熟的是结构光和TOF。结构光方案作为早 发展的 3D成像方案，为成熟，已经大规模应用于工业3D视觉领域，但缺 点在于易受到外界光的干扰、响应速度较慢、识别精度较低，适用于近距离 场景，是目前前置 3D成像的主流方案。而 TOF 方案在这几个方面均比结构 光方案更具优势，飞行时间能够精准测算出实时距离，也就成为了目前移动端后置镜头中为看好的方案。相比前两者，双目立体成像方案抗环境光干 扰能力强，分辨率高，也是移动端可选方案之一，但是技术发展时间短，还 不够成熟，目前较多应用于机器人视觉、自动驾驶领域。
3D 成像的方案有多种实现形式，苹果 FaceID采用的是结构光方案，通 过将 3万多个光点的网络投射到人脸上，并随着用户转动头部以映射脸部3D形状，终形成的是一个三维图像。同时，通过 A11 仿生芯片独立的神经引 擎(NealEngine)，处理用户面部数据，将其与注册的用户面部数据进行对比
苹果的Face ID采用结构光模式，主要是为了适应人类脸部五官复杂性以 及安全性需求，使用特定的光照仪器将投射图案进行编码，以此加速确认物 体表面点与其图像像素点之间的对应关系。
苹果在3D成像领域早已开始积累，为FaceID储相关技术，如2010年收购面部识别技术 PolarRose， 2013 年收购运动捕捉技术 PmeSense，2015年收购增强现实技术 Metaio等。除此之外，2016 年年底，苹果还发布了份关于人工智能的学术论文《Learningfm Simulated and Unsupervised Images thughAdversaal Training》。这篇论文阐述了如何通 过计算机生成图像而非真实图像来训练算法的图像识别能力。
整个结构光 3D 成像的过程是由红外发射器发射特定图形的散斑或者点 阵，经物体反射后，红外光由红外接收端接收，通过捕捉分析发射反射图像， 跟原始的散斑对比，从而得到距离的信息。而可见光传感器负责 2维图像的采集，通过两个传感器得到的信息汇总，进行图像处理，算法处理，得到三 维的图像信息。
（2）红外线（IR）接收模组：接收由被拍摄物体反射回来的红外光，通过计算获取被 拍摄物体的空间信息。
（4）图像处理芯片：将普通镜头模组拍摄的2D彩图片和IR接收模 组获取的 3D信息集合，经算法处理得当具3D信息的彩图片。增量部分 来自 IR发射模组、IR接收模组、3D图像处理IC。
IR 发射模组：包括红外发射源，准直透镜，DOE。由红外发射端发射红 外，微型准直透镜是把混乱的红外线准直处理，达到平行、均匀光斑的作用； 然后通过DOE 衍射光栅让光线分散打在整个目标物体上。
核心元器件 VEL（增量需求）：作为红外光源，VEL相比 LED，LD 光源，寿命长，制作工艺成熟，指向性强，功耗低，光电效率高等优点，造就了VEL在3D成像中广泛的应用。常见的3D摄像头系统一般都 采用VEL作为红外光源。
移动端设计的 VEL生产大多集中在美国，Finsar、Lumentum、 PncetonOptnic、Heptagon 等。目前国内仅有光迅科技在光通信领域有VEL商业化产品推出。
准直镜头（增量需求）：准直镜头的功能就是将激光器的光线变成轴对称 圆柱形平行光线，一般由两组镜片组成，组镜片先把激光压缩成散角较 小的光束，经过第二组凸透镜使得在象空间的光束为轴对称的圆柱形平行光束。
晶圆级镜头：WLO（Wafer Ll Opti）工艺主要生产WLC(Wafer LlCameras)，是对玻璃的两个表面进行非球面，8 英寸 Wafer上面可以一次 性生产 6000 多颗 Dies,在WLC封装过程中不需要进行调焦，减少了树脂镜 头调焦的工艺，直接在TSV上面进行封用半导体工艺批量镜头，再切割 成单个镜头，相对于传统的摄像头模组，极大地减薄了摄像头模组的厚度、 省去了模组的调焦工序，可直接使用 T设进行贴装等，将成为未来摄像 模组的大趋势。其中晶圆级镜头大部分专利掌握在heptagon手中，国内晶方 科技，华天科技已经掌握晶圆级镜头后段处理技术，有望迎头赶上。
DOE（衍射光栅）：VEL射出的激光束没有特异性，经准直后，通过激光束经准直后，再经过DOE扩散片可得到所需的散斑图案。目前DOE扩散片主要专利掌握在德国的CDA 。国内福晶科技在此有一定技术积累。
3D 成像核心模块之红外接收端 红外接收端：接收由被拍摄物体反射回来的不可见红外光，通过计算获取被拍摄物体的空间信息。红外接收端包括三大部分特制红外OS；窄带 滤光片；镜头Lens。
红外OS（增量需求）：用于接收发射的红外光斑，与普通的RPG传 感器的区别在于需要识别的光线范围主要是红外光，这是相对小众和成熟的 市场，随着下游 VR、AR，辅助驾驶，人脸识别的应用增加，未来市场会逐 步增大！但国内在传感器领域差距较为明显，短时间难以突破。
红外窄带滤光片（增量需求）：红外OS接收940nm的红外光，为了 去除环境光线的影响，需要窄带光片过滤大部分环境光线。只允许特定波段 的近红外光通过，目前近红外窄带滤片主要采用干涉原理，需要几十层光 学镀膜构成，相比于RGB吸收型滤片具有更高的技术难度和产品价格。
窄带滤光片主要产能主要集中在美国VII 和国内水晶光电手中，供应商有限，是目前国内参与3D 成像产业链为重要的突破口之一。
镜头 Lens（非增量需求）：采用传统2D成像的镜头Lens，产业链相对 比较成熟，主要标的有水晶光电，大立光（3008.），玉晶光电。
3D 成像核心模块之摄像头及芯片算法模块摄像头模组（增量需求）：2D 成像模组技术较为成熟，主要增量来自于
欧菲光、舜宇光学、丘钛科技等。 图像处理芯片（增量需求）:高技术难点，高壁垒。将 2D图像与红外得到的位置信息整合得到3D图像，目前该芯片主要掌握在德州仪器、意法半导体中，国内全志科技、北京君正、瑞芯微在图像处理芯片上具有一定的积累。
2D成像应用场景过于局限。当前科技界炙手可热的领域如人机交互、人脸识别、AR/VR、导航、体感游戏、辅助驾驶、机器人视觉等等，都是2D平面成像所完成不了的。
3D摄像头可覆盖多领域应用场景，3D摄像头实现实时三维信息采集， 为消费电子终端加上了物体感知功能，从而引入多个“痛点型应用场景”，包 括人机交互、人脸识别、三维建模、AR、安防和辅助驾驶等多个领域。
1）生物识别领域：主要是人脸识别技术和虹膜识别技术，对于人脸部以 及瞳孔细节特征数据进行深度采集，3D 成像能够完成对拍摄对象实时位 置数据收集，大大提高了生物识别的可靠性。 根据前瞻产业研究院的数据，2007 年至 2013年六年期间，全球生物识别市场规模复合增长率达22%左右，预计2020年全球生物识别行业的市场规模将达250亿美元。
2）手势识别:手势识别将传统手势从屏幕中解放出来，目前的二维手势识别只能做到一些比较简单的操作，比如控制视频播放开始和暂停、浏览照 片等。对于更加复杂的体育类游戏或者 AR/VR来说，二维手势识别技术还不 够完完善。未来集成3D摄像头的智能硬件将极大地促进三维手势识别的普及 和应用，这也将带来比触摸屏交互更加接近人类方式的交互式体验。
3）智能驾驶领域。3D 成像应用于智能驾驶，可以更全面获取路面信息， 实时反馈给智能驾驶系统，辅助系统完成正确的指令操作，使未来智能驾驶更安全。
4）智能安防领域，可以通过智能摄像头分析人的行为是否在有潜在危害， 在行业颇有用途，但对算法要求非常高。
5）AR/VR 领域： AR/VR的发展迅速，硬件方面有了一定的积累，但 在呈现内容方面，大部分VR 内容都由电脑生成，未来可以利用深度摄像头 直接获取内容，真正实现虚拟现实交互。
目前，不论是手机终端厂商、镜头制造厂商，还是互联网、计算机领域 都在积极布局3D 成像，3D成像领域将成为未来下一片蓝海。
几十年来，3D 成像和传感技术已经在高端市场推动下逐渐成熟，并且已 在医疗类和工业类领域取得了巨大的成功。
根据 Yole 近期发布的创新成像技术和市场研究报告，2016年，3D 成像 和传感器件开始出现明显的商业拓展，市场规模超过 13亿美元。近期又呈现 出加速趋势，通过首次进入智能手机市场的推动，VR/AR和可穿戴应用领域 也将助推出货量的增长，预计到2022年，将出货超过10亿颗3D 成像器件。 未来五年，预计 3D 成像和传感器件市场的复合年增长率为 37.7%，2022年将达到90亿美元。
根据智研咨询预测，2020 年智能手机出货量达到 19.25亿台。我们预测， 考虑到 iPhoneX 采用前置 3D 摄像头，2017年苹果手机中 3D 摄像头渗透率 大约为20%，2018年达到70%，2019年达到90%，2020年达到。其他产商起步较晚，预计 2018 年，2019 年，2020 年，前置3D 成像结构光方案渗 透率分别为 10%，20%，30%。智能手机前置3D 成像结构光方案市场规模将 达到49.28亿美元，未来几年将保持高速增长。
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