中国3D视觉产业土壤丰沃，量产规模化应用开花结果
2021-09-24 17:00:02   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

『第三十一届“微言大义”研讨会：3D视觉技术及应用』专题报道

——激光雷达和3D摄像头技术及应用进展

从2017年到2021年，麦姆斯咨询成功举办了九场与3D视觉技术相关的“微言大义”研讨会。每年“微言大义”研讨会，已成为全球3D视觉产业链从业人员期待的行业聚会。我们共同探讨消费类和汽车类应用的3D视觉技术现状和发展趋势，目睹越来越多的具有创新技术的中国初创企业脱颖而出，实现国产技术和芯片替代。

2021年9月16日至17日，由麦姆斯咨询与贺戎博闻主办的『第三十一届“微言大义”研讨会：3D视觉技术及应用』在第23届中国国际光电博览会（2021 CIOE）同期举办。9月16日研讨会主题为《激光雷达和3D摄像头技术及应用》，由特邀嘉宾炬光科技汽车事业部副总经理李勇先生主持，以探维科技、一径科技、万集科技、禾赛科技和LeddarTech为代表的激光雷达企业，以乐动机器人、的卢深视、奕目科技为代表的3D视觉解决方案提供商参与并发表了精彩演讲。

公开版演讲报告下载地址：https://www.memseminar.com/31/

『第三十一届“微言大义”研讨会：3D视觉技术及应用』会场座无虚席

1. 主持人开场报告：炬光科技《激光雷达及发射模组商业化进展》

炬光科技汽车事业部副总经理李勇先生谈激光雷达及发射模组商业化进展

“春江水暖鸭先知”，作为激光雷达产业链上游的炬光科技，自然能提前感知激光雷达和自动驾驶汽车产业的热度。炬光科技汽车事业部副总经理李勇先生作为9月16日会议的主持人，分享了自己对该行业的一些洞察和理解：（1）相比于车路协同、智能物流车、智能城市、智能机器人，L4~L5机器人出租车（Robotaxi）、自动驾驶卡车尤其是高级辅助驾驶系统（ADAS）对激光雷达的技术要求更高，未来的市场前景更为巨大；（2）2021-2024年将有超过15款车型搭载激光雷达上市，所有上车的激光雷达测距原理均为ToF（飞行时间），激光器以905nm EEL（边缘发射激光器）为主；（3）全球激光雷达上市潮正在上演，激光雷达企业市值偏高，存在泡沫。

炬光科技围绕“产生光子、调控光子和提供光子技术应用解决方案”进行了产品布局，李勇先生随后就激光雷达发射端的技术和商业要求进行了阐述：（1）激光雷达光源从点、线、面三种形态实现激光雷达发射端的二维扫描；（2）未来激光雷达光源受制于以下三大因素：车规级（决定能否量产）、成本（决定市场潜力）、人眼安全限制（决定探测距离）；（3）激光雷达发射端商业化趋势：更高功率、更短脉冲、更小体积、更高可靠性、更低成本。

2. 探维科技《硬件级图像融合的固态激光雷达》

探维科技创始人兼CEO王世玮先生谈激光雷达阵列化、集成化、芯片化的必然趋势

首先，探维科技创始人兼CEO王世玮先生向在场观众介绍了公司成立不到四年取得的不俗成绩：这是一家由清华大学精仪系校友创立的企业，于2019年推出首款16线Tensor-Pro激光雷达，于2020完成K级量产和交付；2021年初，推出高分辨率的64线Scope激光雷达，并于2021年中旬开始量产和交付；此外，还研发了128线和192线与图像融合的激光雷达系列产品。

探维科技发展历程

接着，王世玮先生分享了团队对激光雷达技术路线的深刻理解以及探维科技所做出的选择：（1）坚持核心器件的阵列化、集成化和芯片化，并自研了面向量产的Array-based Line Scanning（ALS）平台，在产品设计、元器件选择、光学调光复杂性等方面充分考虑量产可能性；（2）图像融合：激光雷达与摄像头的“前融合”，从而使各传感器原始数据融合后再综合感知识别。探维科技团队积累了整合激光雷达与摄像头硬件的丰富经验，硬件级前融合可集成激光雷达的点云数据和摄像头的图像信息，实现微秒量级的时间同步精度、100米内3厘米的空间同步精度。

前融合和后融合的差异比较

最后，王世玮先生介绍了探维科技面向量产乘用车、商用车、低速场景无人驾驶、车路协同和智慧交通等应用所布局的产品及交付进展。

3. 乐动机器人《构建智能机器时代的感知基础设施》

乐动机器人CTO兼产品总监李少海先生分享对智能机器时代感知基础设施的理解

李少海先生首先向观众明确了智能机器人的定义：集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。而从细分应用来看，清洁机器人（例如扫地机器人）占据了最大的市场份额，因此李少海先生重点从清洁机器人的角度进行了分享。清洁机器人的“土壤根基”——感知基础设施主要包括：（1）传感器：主要用于SLAM（即时定位与地图构建）、避障、检测和识别，种类也涵盖了dToF（直接飞行时间）激光雷达、几何测距法激光雷达、超声波传感器、红外传感器、陀螺仪等；（2）算法：用于决策与规划、感知与建模、控制与执行；（3）数据/云平台：如Autopack SaaS机器人工具平台。而随着应用场景的丰富，清洁机器人也对上述基础设施提出了越来越高的要求。李少海先生分析了从2020年到2023年清洁机器人的功能要求，从核心元器件、清扫组件、基站和人机交互要求的演进趋势，得出清洁机器人核心指标：高清洁率、高覆盖率、低介入率。

清洁机器人核心指标分析

作为一家很少“抛头露面”的低调企业，李少海先生也借此机会分享了乐动机器人的企业愿景、企业使命和企业能力。乐动机器人具备“传感器 + 算法 + 云服务”的核心能力，能够为客户完成智能机器人的方案定制与服务，并提供相关的传感器产品。

乐动机器人的合作模式

4. 一径科技《MEMS激光雷达将主导未来十年车载激光雷达商业化落地》

一径科技全球市场总裁邵嘉平先生分享对MEMS激光雷达商业化落地的看法

为什么一径科技选择MEMS激光雷达技术路线？邵嘉平先生在简单分析了激光雷达应用场景和市场规模后，给出了答案：从车规级可制造性，如可规模化生产、批次与批次之间的参数一致性、满足车规级可靠性等等因素综合考量，MEMS激光雷达的轻量化、低成本和高可靠性等优势，决定了其将是未来十年最快落地的激光雷达技术路线。

邵嘉平先生介绍了一径科技已经推出的前向长距激光雷达ML-Xs和短距补盲激光雷达ML-30s分别对激光光源、光电探测器的选择，以及卓越的点云表现。邵嘉平先生坦言，虽然激光雷达产业还处于早期阶段，产业界的研讨像一场“卡拉OK”，但每家企业都需要对商业路线有清晰的认识，选择合适的技术路线，并为未来巨大的市场蓝海做好产能准备。因此，为了满足未来激光雷达市场的需求，一径科技在江苏常熟自建的产线已进入试生产阶段，一期产能规划为每年5万台，并于2020年12月拿到IATF-16949正式认证证书。

一径科技MEMS激光雷达产品线

5. 的卢深视《3D全栈赋能支付安全与体验》

的卢深视副总裁、模组方案事业部总经理崔哲先生谈3D视觉技术规模化落地的基石

崔哲先生回顾到，从2015年从事3D视觉研究到2021年的短短六年里，3D视觉行业已经有很多落地案例。的卢深视专注于三维机器视觉及全栈产品解决方案，已经在金融安全支付、轨道交通、边检、安防、智能门锁等行业深耕落地。

在会上，崔哲先生主要分析了刷脸支付应用。他首先分析了刷脸支付的现状：最被消费者所认可——便捷，却让消费者所担心——安全问题。3D数据由于采集门槛更高、没有批量修改工具、仿制成本高、“彩色 + 深度”数据需匹配等特点，相比已经泛滥、无法保证个人隐私的2D数据，还处于一片“绿洲”——能最好地平衡便捷性需求与安全性要求。因此，3D视觉是一项能为消费者带来革新体验的技术。

3D视觉技术为刷脸支付所带来的优势

崔哲先生分享了的卢深视与其他3D视觉企业的差异：以数据、算法、传感器、应用“四轮”驱动技术发展进程。的卢深视已建成海量数据库，并参与制定三维数据相关国家标准；百万大库精准识别，误报率为百万分之一的前提下，首位识别通过率大于97%，等效1比1错误率小于十万亿分之一（正努力实现百万亿分之一的目标）；推出的消费级高精度3D结构光相机——“青鸾”和“重明”，可分别用于刷脸支付终端、银行ATM、无人货柜、地铁刷脸闸机、增强现实和虚拟现实（AR/VR）、物品体积测量等场景，以及家庭智能门锁、智能保险柜、酒店公寓智能锁、智能门禁等应用，并已得到行业头部客户认可。

的卢深视推出的消费级高精度3D结构光相机

6. 万集科技《从应用的角度谈激光雷达的产业化发展》

万集科技激光技术总工程师、武汉研究院院长胡攀攀先生介绍公司发展历程

激光雷达技术发展日新月异，应用场景也逐渐丰富起来，在消费电子、无人驾驶、移动机器人、智能网联、数字孪生等等场景都存在大量的潜在应用需求。万集科技激光技术总工程师、武汉研究院院长胡攀攀先生首先梳理了机械扫描、MEMS扫描、OPA（光学相控阵）扫描技术和Flash（闪光式）技术的实现方式及优缺点，认为技术形式没有优劣之分，只有合适与否，不同的应用场景关注的技术特点不尽相同，在不同场景中选择不同的技术形式并不断优化是未来激光雷达逐渐渗透到各行各业的必经之路。接着，胡攀攀先生列举了激光雷达的不同应用，如智联网、智慧基站、无人驾驶，从实际需求出发谈激光雷达的技术发展，并根据不同技术形式在不同应用场景中需要解决的具体问题进行了分析。

无人驾驶前向激光雷达需求及长短期技术路线分析

面向未来，万集认为能够达到稳定应用、在自动驾驶等复杂场景的激光雷达一定是基于OPA技术的，所以于2016年开始研究基于OPA技术的固态激光雷达。胡攀攀先生介绍，万集科技在OPA研究上投入了大量的资金与人力于基础性的理论研究与关键技术，经过多轮设计流片迭代，目前在实验条件下已经实现了10米范围内的扫描测距效果，并计划于2022第三度发布30米短程OPA激光雷达。从整个规划上看，从2016年到2024年，历经8年时间有望能够达到OPA激光雷达的商用。

万集科技OPA激光雷达演示

7. 奕目科技《三维光场在微显示检测领域的应用》

奕目科技首席科学家施圣贤先生分享三维光场在微显示检测领域的应用

施圣贤先生介绍到，三维光场技术是自己十年前在上海交通大学的研究项目衍生获得，团队从昆虫复眼得到灵感，开发了基于微透镜阵列形式的光场相机。相比传统二维相机，光场相机单次成像即可获得三维信息，同时记录表面反光特性和深度纹理信息，真实还原场景。与传统三维成像技术（如结构光、多目、飞行时间法）相比，光场成像技术能从更多角度拍摄目标物体，得到更多角度的信息，最大限度减少拍摄盲区。

三维光场成像技术的原理及功能

三维光场相机在生命科学、临床诊断和工业检测等诸多应用施展拳脚。施圣贤先生展示了奕目科技三维光场相机的实际应用案例：智能手机屏幕上下游缺陷分层检测、偏振模组缺陷分层检测、光栅模组缺陷分层检测、芯片金线三维缺陷检测、新能源汽车电池密封钉焊点检测、VR眼镜投射出的虚拟像面与人眼距离检测等等，并探索了在人脸三维建模、实时三维测距等方面的应用价值。

奕目科技三维光场相机应用案例展示

8. 圆桌会议《激光雷达企业商业模式和技术发展现状及展望》

2021年，对于激光雷达产业来讲是非常热闹的一年：海外上市潮、产品开始量产落地，蔚来车主在辅助驾驶时身亡事故引发盼望激光雷达上车的呼声……由炬光科技汽车事业部副总经理李勇先生主持，北醒首席执行官李远先生、探维科技创始人兼CEO王世玮先生、一径科技全球市场副总裁邵嘉平先生、禾赛科技全球业务拓展副总裁卢炜先生和LeddarTech中国区客户经理程红雨先生共聚一堂，畅谈了对激光雷达企业商业模式和技术发展现状及展望。

激光雷达厂商圆桌会议现场

话题一：面对2021年激光雷达企业的海外上市潮、大众盼望激光雷达上车的呼声，各位对对今年激光雷达产业环境有何感受？

北醒李远先生：国外的激光雷达企业上市潮结束后，会迎来中国激光雷达企业的上市潮。

探维科技王世玮先生：今年我们迎来了更多的市场机会，尤其是前装激光雷达市场。目前来看，激光雷达产业发展速度快于预期水平，这是一个非常好的消息。相信在不久的将来，激光雷达企业将为大众带来值得期待的车规级激光雷达产品体验。

一径科技邵嘉平先生：激光雷达在各种商用车型的作用，已经完成从0到1、从1到100的证明题，后续要完成的是从100到1万、10万的计算题。

禾赛科技卢炜先生：2021年，量产车型ADAS对激光雷达的需求正在迅速起量。禾赛科技在今年8月13日正式公布面向ADAS前装量产的长距混合固态激光雷达——AT128。这款车规级前装量产激光雷达已获得多家顶级汽车厂商总计超过150万台的定点，将在2022年大规模量产交付，这是一个非常激动人心的消息！

LeddarTech程红雨先生：首先，从过去资本市场的火热程度可以看出，我们选择激光雷达产业，是选择了一条非常好的赛道。从技术角度来看，不同激光雷达技术仍需要积跬步、扎扎实实地往前推进。

话题二：对激光雷达厂商来讲，哪些生产环节应该掌握在自己手中？

一径科技邵嘉平先生：长远来看，激光雷达核心芯片的研发和制造需要掌握在激光雷达厂商手中。因此，未来核心芯片自主化将是很多激光雷达厂商必须迈出的重要一步。

探维科技王世玮先生：未来，我们将在激光雷达模拟前端芯片、激光发射端和接收端核心芯片方面，无论是与供应商密切合作，还是自主开发，都会保证核“芯”技术的掌握。此外，激光雷达的组装、测试和标定等环节决定了其满足车规级要求的能力，探维科技将在这方面亲力亲为，保证符合车规级可靠性要求。

北醒李远先生：北醒是一家非常强调自我认知边界的激光雷达公司，我们坚持在自己的认知范围将事情做到极致。过去，我们坚持与供应商密切合作。在未来，我们依然坚持与供应商深度合作，打造车规级激光雷达。

LeddarTech程红雨先生：是否需要自主掌握核心芯片，取决企业认知边界这个内因，以及资本驱动下将触角伸向芯片产业的外因。LeddarTech作为一家激光雷达解决方案提供商，虽然掌握了一些核心芯片技术和软件，也需要从上游采购如激光器、MEMS微镜、光电探测器等器件。总之，每家企业的情况不同，需要掌握哪些环节由企业本身的具体情况决定。

禾赛科技卢炜先生：在激光雷达模组生产方面，禾赛科技很早就自建工厂，以加快研发速度。芯片化是激光雷达产品的必然趋势，AT128的发射端和接收端都已实现芯片化，从而降低了激光雷达生产的复杂度。芯片化实现后，校准和测试两大环节成为激光雷达产品的两大重要环节，因此禾赛科技正在上海嘉定建设工厂——麦克斯韦智造中心，建成之后将承担激光雷达的研发、生产、车规测试等功能模块任务，以满足车规级激光雷达量产需求。

话题三：请谈谈MEMS激光雷达商业化落地的进展及展望。

探维科技王世玮先生：探维科技更关注的是不同激光雷达技术在视场角、分辨率、探测距离等参数搭配上如何为客户提供完整的感知解决方案，并不是最底层的元器件选择。与国内外MEMS激光雷达代表厂商相比，探维科技希望提供差异化的产品，为客户提供更具竞争力的解决方案。

北醒李远先生：北醒是以客户需求为导向的公司，并不执着于某一激光雷达技术路线。如果市场上有满足车规级要求、成本要求的核心器件，北醒会以开放的态度拥抱所有的供应商！

LeddarTech程红雨先生：LeddarTech推出了一款混合式激光雷达，集成了MEMS激光雷达和Flash激光雷达两者的优点，探测距离可到230米。

禾赛科技卢炜先生：早在2017年，禾赛科技就开始布局MEMS激光雷达，2019年年初发布了在业界引起极大反响的MEMS激光雷达PandarGT 3.0，但最终并没有将其产品化。主要原因来自于1550 nm 激光器在短期内难以降低成本，单个MEMS微镜的视场角有限、需要多路拼接、对算法相对不够友好。因此，禾赛科技今年推出的AT128并未选择MEMS方案。

一径科技邵嘉平先生：MEMS激光雷达技术的优点和缺点是非常鲜明的，正如电动汽车是选择三元锂电池还是磷酸铁锂电池，每种方案都需要做取舍。我们应该做的是，在激光雷达量产过程中，去放大其优势。

话题四：与MEMS激光雷达相比，Flash激光雷达商业化落地场景和时间点会有什么差异？

北醒李远先生：北醒很早就完成了Flash激光雷达的量产，最新一代Flash激光雷达在今年6月完成批量生产（注：非车规级，指工业级和铁路轨道级），车规级量产预计在2022年第四季度完成。

LeddarTech程红雨先生：LeddarTech不会去做车规级激光雷达，但我们的LCA2芯片已经通过车规级认证，LCA3芯片计划于明年通过，液晶波导产品预计在2024年通过。

此外，各位圆桌会议嘉宾还就供应商选择策略、对外产业并购策略、上市计划、新品开发等很多问题进行了最新进展的分享。

结束语

历经2019年全球汽车产业“寒冬季”、2020年新冠病毒的冲击，如今的激光雷达赛道已变得如火如荼。资本入局加速，上市接踵而至，产品落地提速，核心部件芯片化趋势也成为不争事实。

而面向消费、工业、金融、物联网等各个领域的3D视觉技术也正在“遍地开花”，成绩喜人，并逐渐深入人类生活的方方面面。以刷脸支付技术和应用为例，中国已走在世界前沿。

我们期待着更精彩的应用和国内外3D视觉企业更精彩的表现在明年“微言大义”研讨会上与观众见面！2022年9月，我们再约深圳！

延伸阅读：

《自动驾驶汽车、机器人出租车及其传感器-2021版》

《传感应用的VCSEL技术及市场-2021版》

《新兴图像传感器技术、应用及市场-2021版》