國泰君安：從2D視覺到3D視覺是一次技術(shù)的躍升

智通財(cái)經(jīng)APP獲悉，國泰君安發(fā)布研究報(bào)告稱，3D視覺針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用上的“痛點(diǎn)”，提升缺陷識(shí)別的精度和自動(dòng)化產(chǎn)線在線檢測(cè)的速度，加速在機(jī)器人引導(dǎo)和移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境感知場(chǎng)景落地。針對(duì)不同自動(dòng)化領(lǐng)域的專業(yè)化定制是3D工業(yè)視覺的主要特征，視覺大模型賦能3D工業(yè)視覺，降低定制化開發(fā)的成本，提升定制化開發(fā)的效率，有效拓展應(yīng)用場(chǎng)景。2022年中國3D工業(yè)相機(jī)市場(chǎng)規(guī)模18.4億元/yoy+59.9%，GGII預(yù)計(jì)2027年接近160億元，復(fù)合增速53.8%。

▍國泰君安主要觀點(diǎn)如下：

從2D視覺到3D視覺是一次技術(shù)的躍升。

3D視覺針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用上的“痛點(diǎn)”，提升缺陷識(shí)別的精度和自動(dòng)化產(chǎn)線在線檢測(cè)的速度，加速在機(jī)器人引導(dǎo)和移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境感知場(chǎng)景落地。針對(duì)不同自動(dòng)化領(lǐng)域的專業(yè)化定制是3D工業(yè)視覺的主要特征，視覺大模型賦能3D工業(yè)視覺，降低定制化開發(fā)的成本，提升定制化開發(fā)的效率，有效拓展應(yīng)用場(chǎng)景。2022年中國3D工業(yè)相機(jī)市場(chǎng)規(guī)模18.4億元/yoy+59.9%，GGII預(yù)計(jì)2027年接近160億元，復(fù)合增速53.8%。

3D視覺技術(shù)滿足工業(yè)領(lǐng)域更高精度、更高速度、更柔性化的需求，擴(kuò)大工業(yè)自動(dòng)化的場(chǎng)景。

2D視覺技術(shù)基于物體平面輪廓，無法獲得曲度、空間坐標(biāo)等三維參數(shù)，檢驗(yàn)精度低。激光三角測(cè)量、結(jié)構(gòu)光、ToF、多目視覺等技術(shù)共同推動(dòng)了3D視覺發(fā)展。高精度缺陷檢測(cè)場(chǎng)景(如：半導(dǎo)體有圖形晶圓檢測(cè))技術(shù)要求最高，主要采用激光三角測(cè)量、干涉和共聚焦技術(shù);

生產(chǎn)線在線檢測(cè)和裝配最難，需要復(fù)雜的解決方案來適應(yīng)不同的生產(chǎn)場(chǎng)景，并在振動(dòng)和環(huán)境光干擾下實(shí)現(xiàn)高速度和高精度，主要技術(shù)是激光三角測(cè)量和結(jié)構(gòu)光。倉庫自動(dòng)化(尺寸測(cè)量、環(huán)境感知、手勢(shì)識(shí)別、隨機(jī)揀箱)主要采用結(jié)構(gòu)光和立體視覺。

移動(dòng)機(jī)器人視覺引導(dǎo)最具前景的場(chǎng)景，主要技術(shù)包括結(jié)構(gòu)光、ToF、立體視覺。環(huán)境感知具備寬視場(chǎng)、高速度(用于實(shí)時(shí)視覺伺服)、高精度的要求，技術(shù)路徑尚未確定。

特斯拉Optimus的3D傳感模塊以多目視覺為主，全身搭載8個(gè)攝像頭，自研SoC芯片F(xiàn)SD，純視覺方案硬件成本低，對(duì)軟件算法要求高。國內(nèi)外其余廠商多采用3D相機(jī)+激光雷達(dá)方案，優(yōu)必選WALKERX的視覺模塊采用多目視覺，小米CyberOne的Mi-Sense采用iToF+RGB，追覓采用ToF+結(jié)構(gòu)光，智元A1采用RGBD相機(jī)。

從深度學(xué)習(xí)到通用視覺大模型，AI助力機(jī)器視覺提升效率，拓展應(yīng)用場(chǎng)景。

過去工業(yè)機(jī)器視覺主要針對(duì)垂直場(chǎng)景的少量數(shù)據(jù)進(jìn)行小模型訓(xùn)練，模型處理問題的復(fù)雜程度受限。23年4月Meta發(fā)布通用圖像分割大模型SAM，視覺大模型賦能3D視覺，可以實(shí)現(xiàn)：a.大模型在廣泛下游場(chǎng)景中具備優(yōu)勢(shì)，有望降低定制化開發(fā)成本，提升機(jī)器視覺產(chǎn)品毛利率，快速拓展應(yīng)用場(chǎng)景。B.大模型在零樣本或少量樣本上表現(xiàn)優(yōu)秀，機(jī)器視覺將在這些領(lǐng)域得以拓展，如從代碼驅(qū)動(dòng)變?yōu)橐曈X驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人、流程工業(yè)場(chǎng)景。

在精密檢測(cè)及測(cè)量場(chǎng)景中，原2D視覺頭部廠商優(yōu)勢(shì)較大;在機(jī)器人引導(dǎo)類場(chǎng)景中，內(nèi)資初創(chuàng)型廠商以快速設(shè)計(jì)并落地方案的優(yōu)勢(shì)，處于領(lǐng)先地位。

在精密檢測(cè)及測(cè)量場(chǎng)景中，3D通常是與1D、2D技術(shù)融合使用，現(xiàn)有2D視覺領(lǐng)導(dǎo)廠商依靠成熟的供應(yīng)鏈以及深厚的行業(yè)Know-How，依然會(huì)主導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，領(lǐng)先的企業(yè)有：基恩士、奧普特、大恒圖像、凌云光等。國內(nèi)3D工業(yè)視覺企業(yè)主要集中設(shè)備組裝和集成環(huán)節(jié)，依靠性價(jià)比、深度定制以及服務(wù)能力贏得市場(chǎng)，但其主要核心零部件(機(jī)器人運(yùn)動(dòng)算法、應(yīng)用工藝包，3D工業(yè)相機(jī))主要為外購。

在移動(dòng)機(jī)器人引導(dǎo)應(yīng)用中，內(nèi)資初創(chuàng)型3D視覺廠商處于領(lǐng)先地位。目前大部分企業(yè)集中在機(jī)械臂進(jìn)行分揀、上下料等場(chǎng)景，代表企業(yè)：梅卡曼德、圖漾科技、熵智科技、邁德威視、知象光電、埃爾森、?？禉C(jī)器人、遷移科技、如本科技等。以視覺為主要導(dǎo)航方式的移動(dòng)機(jī)器人在國內(nèi)還較少，有：?？禉C(jī)器人、靈動(dòng)科技、馬路創(chuàng)新、藍(lán)芯科技等。

風(fēng)險(xiǎn)提示：

新技術(shù)的應(yīng)用速度低于預(yù)期。