5G/AI時(shí)代 攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈也將迎來(lái)千億級(jí)市場(chǎng)

在近日的“‘應(yīng)用無(wú)界’2019國(guó)際攝像頭技術(shù)應(yīng)用大會(huì)”現(xiàn)場(chǎng)，來(lái)自攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈的從業(yè)者齊聚一堂，圍繞5G、AI時(shí)代攝像頭領(lǐng)域的發(fā)展，以及攝像頭在各細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用等方面進(jìn)行了探討。為大家解讀了，在未來(lái)千億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模的攝像頭產(chǎn)業(yè)中，哪些領(lǐng)域?qū)⒂休^好的應(yīng)用的話題。

未來(lái)攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈千億級(jí)市場(chǎng)

方正證券首席分析師陳杭做了題為《5G、AI給攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)的千億大市場(chǎng)》的主題報(bào)告，他介紹了在基于5G和AI技術(shù)的攝像頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇與未來(lái)趨勢(shì)。

他表示：“如果說(shuō)5G是賽道，那么AI就是跑車。5G與AI是一種相輔相成、互相促進(jìn)的關(guān)系，5G技術(shù)可以為AI連接提供低延時(shí)、超大規(guī)模的連接技術(shù)，也可以將AI的技術(shù)延伸到邊緣。同時(shí)，AI技術(shù)也可以應(yīng)用到5G的核心網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成自動(dòng)化的運(yùn)維系統(tǒng)。5G和AI把我們從傳感時(shí)代帶入到感知時(shí)代，這個(gè)過(guò)程也是攝像頭的進(jìn)化過(guò)程。搭載各種射頻器件的手機(jī)升級(jí)到5G之后，將會(huì)在其攝像頭上集成更多算法，使得未來(lái)的攝像頭更加智能化，成為手機(jī)感知的核心部件。”

·各類應(yīng)用中，攝像頭的市場(chǎng)規(guī)模

據(jù)陳杭介紹，在5G時(shí)代，攝像頭在手機(jī)、汽車、安防領(lǐng)域均有較大的增長(zhǎng)。

在手機(jī)領(lǐng)域，視頻攝像頭應(yīng)用將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。更高速的網(wǎng)絡(luò)會(huì)使得用戶養(yǎng)成拍視頻并實(shí)時(shí)分享的習(xí)慣，新的應(yīng)用場(chǎng)景將被打開(kāi)。最新調(diào)查顯示，2019年中國(guó)短視頻用戶使用時(shí)長(zhǎng)首次超過(guò)長(zhǎng)視頻。在用戶規(guī)模上，短視頻也以32%的同比增速，達(dá)到了8.21億的月活躍用戶數(shù)。與數(shù)碼相機(jī)不同的是，支撐虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景需要新增更多的傳感器和攝像頭。預(yù)計(jì)未來(lái)在這塊市場(chǎng)，將達(dá)到約100億美金的規(guī)模；3D ToF主要的成本結(jié)構(gòu)占比來(lái)自激光器和芯片，其中前者占比20%，后者占比30%。配合5G和AI的升級(jí)，雖然目前屏下攝像頭技術(shù)還不成熟，但是未來(lái)該技術(shù)引領(lǐng)手機(jī)、圖像傳感器相互融合。同時(shí)，潛望式攝像頭也將被更廣泛地挖掘。

在汽車領(lǐng)域，5G通信的廣覆蓋使得AI智能輔助駕駛成為可能。未來(lái)不是人眼感知環(huán)境，而是機(jī)器感知路況和道路的環(huán)境。關(guān)于機(jī)器感知部分，ADAS會(huì)平穩(wěn)增加，從40%增長(zhǎng)到45%。

在安防領(lǐng)域，智能安防主要與視頻理解+大數(shù)據(jù)相關(guān)。未來(lái)這一塊市場(chǎng)會(huì)有6億美金的規(guī)模。

·攝像頭核心芯片產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)析

攝像頭的產(chǎn)業(yè)鏈中，芯片占比為45%-50%，封裝和模組占比22%-25%，剩下的是鏡頭部分。在芯片方面，攝像頭的像素提升背后都關(guān)乎芯片技術(shù)，比如堆疊式、背照式等。

從手機(jī)技術(shù)來(lái)看，它所要滿足“所見(jiàn)即所得”，這樣的趨勢(shì)非常明顯。以高通為例，在手機(jī)上它已經(jīng)支持兩億像素的圖像傳感器；從車載技術(shù)來(lái)看，從以前的全局快門、HDR高動(dòng)態(tài)、LFM閃爍到ADAS。近期，市面上出現(xiàn)了800萬(wàn)像素的車載攝像頭，主要面向未來(lái)ADAS的應(yīng)用。從安防技術(shù)來(lái)看，從視頻、紅外、夜鷹技術(shù)迭代發(fā)展。

陳杭表示，未來(lái)手機(jī)、汽車、安防行業(yè)將會(huì)融合發(fā)展。手機(jī)上將會(huì)集成夜鷹、紅外等當(dāng)前安防行業(yè)采用的技術(shù)，也會(huì)集成汽車行業(yè)布局的技術(shù)。另外，“所見(jiàn)即所得”也會(huì)往安防行業(yè)滲透。

·國(guó)產(chǎn)攝像頭芯片替代面臨挑戰(zhàn)

5G/AI時(shí)代，市場(chǎng)規(guī)模千億級(jí)的攝像頭都用在哪些領(lǐng)域？5G/AI時(shí)代，市場(chǎng)規(guī)模千億級(jí)的攝像頭都用在哪些領(lǐng)域？

陳杭預(yù)估，在攝像頭芯片領(lǐng)域，2022年將達(dá)有200億美金的市場(chǎng)規(guī)模。其中，攝像頭芯片、攝像頭模組和封裝，最大的區(qū)別就是行業(yè)的壁壘。2019年，索尼、三星、豪威共計(jì)占據(jù)了70%的市場(chǎng)，涉及金額為150億美金。預(yù)計(jì)到2023年，該數(shù)值上升到220億美金，屆時(shí)這三家公司將占據(jù)90%的市場(chǎng)。因行業(yè)壁壘和競(jìng)爭(zhēng)格局不一樣，未來(lái)攝像頭芯片的國(guó)產(chǎn)替代將面臨較大的挑戰(zhàn)。

未來(lái)攝像頭有哪些細(xì)分應(yīng)用？

隨著各類AI技術(shù)的成熟，用戶需要更好、更智能、更吸引人的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的應(yīng)用都離不開(kāi)與攝像頭的融合。廣州智伴人工智能科技研發(fā)副總裁雷澤華、上海唱風(fēng)信息總經(jīng)理兼多目視覺(jué)博士藍(lán)建梁、武漢虹識(shí)總工程師高俊雄、奧比中光戰(zhàn)略BD經(jīng)理吳敏等演講者就攝像頭在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用做了分享。

·AI+教育

在產(chǎn)品上增加圖像AI、語(yǔ)音AI之后，該產(chǎn)品就能變成一個(gè)能聽(tīng)見(jiàn)、看見(jiàn)的設(shè)備。再加上大數(shù)據(jù)平臺(tái)，可應(yīng)用在教育領(lǐng)域。廣州智伴人工智能科技研發(fā)副總裁雷澤華介紹，在智能教育領(lǐng)域，目前圖像AI技術(shù)已經(jīng)得到較好的應(yīng)用。

其中，指尖定位功能實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)讀功能，不同于傳統(tǒng)的點(diǎn)讀，只能針對(duì)指定的內(nèi)容，融合圖像AI功能的點(diǎn)讀設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)任意一本實(shí)體書的翻譯、朗讀、解釋，手指點(diǎn)讀詞語(yǔ)、句子設(shè)備馬上能及時(shí)反應(yīng)；人臉識(shí)別，美顏萌拍深受兒童的喜愛(ài)；動(dòng)作識(shí)別，不單是指手指識(shí)別，還有體形態(tài)識(shí)別，利用體態(tài)識(shí)別與應(yīng)用交互，可產(chǎn)出很多應(yīng)用；物體識(shí)別也是較成熟的方案，先拍攝圖片，然后利用數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，助力孩子日常學(xué)習(xí)；行為分析是從動(dòng)作識(shí)別里延伸出來(lái)的功能，但它有比較特殊的應(yīng)用場(chǎng)景，主要用來(lái)做監(jiān)督和監(jiān)測(cè)，通過(guò)該功能采集數(shù)據(jù)并生成報(bào)告，家長(zhǎng)可根據(jù)孩子的學(xué)習(xí)情況，制訂更有效的、更合理的學(xué)習(xí)方案。

不過(guò)，雷澤華也表示，圖像AI+教育是為孩子提供更豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，擺脫傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式，大數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)成果、因材施教，制訂更科學(xué)的學(xué)習(xí)計(jì)劃，讓孩子更針對(duì)性的復(fù)習(xí)不牢固的知識(shí)，千人千面，所以要區(qū)別對(duì)待。

·投影儀

當(dāng)前，多目視覺(jué)已經(jīng)被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。在投影機(jī)中，多目視覺(jué)的應(yīng)用具備怎樣的特點(diǎn)？投影機(jī)作為一個(gè)輸出設(shè)備，它僅是把所需要展示的內(nèi)容投射到目標(biāo)表面，但不具備捕獲外界3D信息的功能。

投影機(jī)與攝像頭如何結(jié)合？這涉及二目甚至多目的有機(jī)構(gòu)成。上海唱風(fēng)信息總經(jīng)理兼多目視覺(jué)博士藍(lán)建梁解釋，從技術(shù)上來(lái)表述，可稱之為一臺(tái)投影機(jī)+一臺(tái)攝像頭構(gòu)成一個(gè)PROCAM的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)它們兩者的位置和姿態(tài)的綁定，一旦綁定它們就要保持不變。借助相機(jī)或者攝像頭，對(duì)投影機(jī)的內(nèi)外參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，把攝像頭和投影機(jī)之間的位置和內(nèi)部成像的參數(shù)，通過(guò)幾何標(biāo)定的方法標(biāo)定出來(lái)。此前提下，相機(jī)可用來(lái)捕獲外部的3D信息，捕獲之后再把信息技術(shù)分析出來(lái)反饋給投影機(jī)，讓它對(duì)畫面進(jìn)行預(yù)處理，最后把這個(gè)信息給呈現(xiàn)在目標(biāo)表面上。

藍(lán)建梁認(rèn)為，典型的應(yīng)用是動(dòng)態(tài)的投影影射，在投影機(jī)與投影表面的位置和姿態(tài)發(fā)生變化的情形下，可以利用相機(jī)來(lái)捕獲目標(biāo)的投影表面。值得注意的是，投影表面不一定是一個(gè)平面，可以用各種方式來(lái)在這個(gè)表面上進(jìn)行特征點(diǎn)的疊加，實(shí)時(shí)更新捕獲的信息，就可以獲取到表面的外參關(guān)系。從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)投影的功能；另外，在非規(guī)則表面的投影。具體的是用攝像頭模擬人眼，自動(dòng)生成一個(gè)校正網(wǎng)格，再根據(jù)校正網(wǎng)格對(duì)投影的畫面進(jìn)行預(yù)變形，最后再把預(yù)變形好的畫面投射出來(lái)；基于投影的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，它不需要佩戴任何東西，直接通過(guò)眼睛就能看到。雖然犧牲了一定的3D沉浸感，但是它不需要佩戴任何東西，也不會(huì)影響行動(dòng)。同時(shí)，3D感的缺失可以通過(guò)一定技術(shù)上的補(bǔ)償。

·虹膜識(shí)別

虹膜識(shí)別被認(rèn)為是21世紀(jì)最可靠的、最優(yōu)秀的一種生物識(shí)別的方式。與人臉識(shí)別、指紋識(shí)別等方式相比，它可體現(xiàn)出四個(gè)優(yōu)勢(shì)：唯一性性，精確度要高于人臉識(shí)別和指紋識(shí)別；穩(wěn)定性強(qiáng)，虹膜一旦成型便終身不變；防偽性能高，特別適合強(qiáng)身份認(rèn)證的場(chǎng)合。

5G/AI時(shí)代，市場(chǎng)規(guī)模千億級(jí)的攝像頭都用在哪些領(lǐng)域？

武漢虹識(shí)總工程師高俊雄介紹，使用虹膜識(shí)別之前，需要圖像采集、圖像預(yù)處理、對(duì)圖片進(jìn)行分割，找出虹膜的有效區(qū)域，去掉睫毛反光部分，再對(duì)紋理特性進(jìn)行編碼，進(jìn)行身份信息綁定并保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。虹膜識(shí)別的過(guò)程是從數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行比對(duì)，搜索被是別人身份的過(guò)程。其中，圖像采集非常關(guān)鍵，虹膜分割時(shí)，如果存在一到兩個(gè)像素的偏差，就會(huì)導(dǎo)致識(shí)別精度大幅下降。如果采集到的圖像邊緣很模糊，也會(huì)導(dǎo)致識(shí)別精度下降。當(dāng)圖像不夠清晰，編碼時(shí)只能對(duì)低頻部分進(jìn)行編碼，一旦圖片庫(kù)和用戶量增加，就會(huì)導(dǎo)致更大的錯(cuò)誤率。

虹膜識(shí)別的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，目前集中在對(duì)強(qiáng)認(rèn)證要求很高的場(chǎng)合，比如公安、國(guó)安、國(guó)防以及金融領(lǐng)域，在民用方面用得很少。高俊雄認(rèn)為，主要是因?yàn)楣病?guó)安的利潤(rùn)率高，具備虹膜設(shè)備開(kāi)發(fā)能力的企業(yè)不多。另外，虹膜識(shí)別的發(fā)展比較晚，目前產(chǎn)業(yè)鏈不健全、不完備。

據(jù)介紹，虹膜識(shí)別設(shè)備還對(duì)攝像頭提出了更高的要求，比如更低功耗的照明，更小的光斑范圍，更高的分辨率，虹膜區(qū)域內(nèi)更高的對(duì)比度，應(yīng)用性方面，比如識(shí)別的范圍，相機(jī)具備變焦和自動(dòng)對(duì)焦功能，還要有足夠的景深，還有ISP的技術(shù)做圖像增強(qiáng)等。

·3D視覺(jué)

目前2D達(dá)到了瓶頸期，在消費(fèi)電子、裸眼3D都在不斷地向3D做升級(jí)。我們生存在三維的立體空間，我們希望通過(guò)3D攝像頭獲取到三維空間，所以3D視覺(jué)是人工智能感知硬件的入口，能夠通過(guò)視覺(jué)的部分，讓硬件達(dá)到AI的感知到認(rèn)知，最后實(shí)現(xiàn)決策的功能。

奧比中光戰(zhàn)略BD經(jīng)理吳敏稱，3D視覺(jué)是人工智能感知硬件的入口，通過(guò)視覺(jué)的部分，讓硬件達(dá)到AI的感知到認(rèn)知，最后實(shí)現(xiàn)決策的功能。3D視覺(jué)技術(shù)可以應(yīng)用在移動(dòng)終端、智能零售、數(shù)字家庭、智慧政務(wù)、智能制造、智能安防、慧通智能等領(lǐng)域。

其中，最典型的應(yīng)用就是刷臉支付。2019年，被稱為刷臉支付的元年。伴隨著支付寶的地推和新政策在很多國(guó)內(nèi)的場(chǎng)地應(yīng)用。民政醫(yī)療方面的刷臉就醫(yī)功能，保證患者在取號(hào)、取樣、就醫(yī)、診金結(jié)算整個(gè)過(guò)程均以刷臉支付的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，杭州余杭區(qū)第一人民醫(yī)院，深圳南山區(qū)部分醫(yī)院已經(jīng)有較好的應(yīng)用。

其次是DWS物流倉(cāng)儲(chǔ)的出入口管理，物流在C端的服務(wù)效率要在后臺(tái)系統(tǒng)端加大信息化的處理，該應(yīng)用可將物流包裹的條形碼、體積、重量統(tǒng)一，包括價(jià)格所有的換算在一秒鐘的時(shí)間內(nèi)同時(shí)換算，再錄入到物流倉(cāng)，在信息庫(kù)當(dāng)中用。

總結(jié)：未來(lái)結(jié)合AI，將有更多應(yīng)用

實(shí)際上，未來(lái)結(jié)合AI技術(shù)，在攝像頭領(lǐng)域?qū)⒀苌龈嗟男聭?yīng)用。再隨著5G網(wǎng)絡(luò)正式商用，未來(lái)我們身邊的設(shè)備將具備更多的“看”和“辨識(shí)”功能?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，不單單是我們目前所見(jiàn)到的應(yīng)用，在5G、AI融合的時(shí)代，我們將可從攝像頭中獲取更多的商機(jī)。