机器视觉行业深度研究报告（一）：从二维识别到三维重构3D视觉正从“可选配置”走向“刚需标配”

证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号配置”走向“刚需标配”o从平面到立体，通过计算实现3D重建。3D视觉不同于传统2D图像仅能够提供固定平面内的形状及纹理信息，3D视觉感知技术在同步提供2D图像的同时，还能够为AI算法及算力提供视场内物体的深度、形貌、位姿等3D信息，实现识别、定位和场景重建等功能。3D重建（3D感知）是指利用光学传感器（如相机）获取的2D图像序列，结合计算机视觉算法，恢复物体的三维几何形状、空间位置以及表面纹理的过程。o产业链以芯片为基、算法为核。3D视觉产业链上游主要为提供各类3D视觉传感器硬件的供应商或生产商，中游为方案及算法商，下游为消费级及工业级应用场景。产业链中游方案主要基于深度引擎算法结合应用进行各类3D视觉传感器的方案设计。由于3D视觉最终是通过计算得到的，因为3D感知企业不仅需要掌握核心芯片、光学、算法等底层核心能力还需要具备全领域技术路线布局及相关产品开发的能力。o核心技术路径多元并存，各擅其长。目前主流的三维成像技术按其三维景深信息获取的方式可以分为双目视觉、结构光及飞行时间系统。其中双目视觉实施成本低，适配远距离；结构光在近距离能实现高空间分辨率和高精度；TOF用“光”测距，根据测量传播时间方式的不同大致可以分为直接测量法（dToF）与间接测量法（iToFdToF适配远距离探测且动态范围大，iToF在中近距离（0.5–5m）精度稳定，受环境光干扰较小，适合室内高精度场景。o下游工业领域起家，向消费级拓展。3D视觉感知技术最早应用于工业领域，主要用于工业设备与零部件的高精度三维测量以及物体、材料的微小形变测量等，3D视觉感知技术正在从工业级向消费级拓展。o投资建议：3D视觉感知技术最早应用于工业领域，主要用于工业设备与零部件的高精度三维测量；近几年底层元器件、核心算法等技术的快速发展带来芯片与模组成本的下探；深度学习与点云处理能力持续迭代，推动3D重建精度与实时性显著提升；叠加下游如机器人、3D打印、AIoT等行业智能化升级，对于3D视觉感知的需求正快速提升，3D视觉正从“可选配置”走向“刚需标配”。我们看好全球3D视觉渗透率的提升，建议关注相关上市公司奥比中光、思看科技、奥普特等。o风险提示：行业技术迭代不及预期；下游应用领域市场需求波动；市场竞争加剧；海外经营环境变化等。重点公司盈利预测、估值及投资评级证券分析师：范益民证券分析师：范益民证券分析师：丁祎行业基本数据相对指数表现%2025-03-31~2026-03-3049%28%7%-14%25/0325/0625/0825/1126/0126/03机械沪深300相关研究报告我们认为机器视觉行业的核心两大产业趋势在于1）3D视觉拓展了应用场景；2）AI算法的渗透。本篇报告我们就3D视觉进行详细分析，包含3D视觉的产业链情况、核心技术壁垒、目前核心技术路径，以及具备潜力的下游3D视觉感知技术最早应用于工业领域，主要用于工业设备与零部件的高精度三维测量；近几年底层元器件、核心算法等技术的快速发展带来芯片与模组成本的下探；深度学习与点云处理能力持续迭代，推动3D重建精度与实时性显著提升；叠加下游如机器人、3D打印、AIoT等行业智能化升级，对于3D视觉感知的需求正快速提升，3D视觉正从“可选配置”走向“刚需标配”。我们看好全球3D视觉渗透率的提升，建议关注相关上市公司奥比中光、思看科技、奥普特等。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号3 5 5 6 8 8 9 2、3D打印领域：顺应消费级3D打 3、机器人领域：3D视觉更适配机器人多元化场景的AI （一）奥比中光：3D视觉传感全技术路径布局，自主研发核心引擎芯片 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 5 5 6 6 7 7 8 9 9 9 9 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号5图像序列，结合计算机视觉算法，恢复物体的三维几何形状、空间位置以及表面纹理的过程；即通过数学模型和算法，将这些丢失的深度信息找回来，把像素点还原到三维坐证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号63D视觉产业链上游主要为提供各类3D视觉传感器硬件的供应商或生产商，中游为方案上游3D传感模组硬件通常由红外发射端、接收端以及图像处理芯片组成方案的的解码原理不同，但是所需核心部件基本相同。发射端主要包括红外光源、准直证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号7芯片为基，算法为核。3D视觉产业链中游为3D视觉感知方案商，产业链中游方案主要基于深度引擎算法结合应用进行各类3D视觉传感器的方案设计。由于3D视觉最终是通产业链下游主要为根据终端的各类应用场景开发各类应用算法的应用算法方案。目前已虚拟现实算法等。随着3D视觉感知应用场景的丰富，会有更多的应用产业应用终端主要是基于3D视觉感知技证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号8目前主流的三维成像技术按其三维景深信息获取的方式可以分为双目视觉、结构光及飞低低高低高高低低硬件成本低高双目视觉是利用三角测距法计算被测物体到相机的距离。双目视觉测距的核心原理基于视差效应：当同一被测物体经两个位置存在固定偏移的成像设备同步观测时，其在两幅图像中的投影坐标将呈现系统性位置差异，该差异即为视差。这一现象与人眼双目观测时产生的立体视觉机制一致，例如近距离物体在左右眼视网膜上的成像存在明显错位。视差大小与被测物体至成像系统的距离呈负相关：物体距离越近，视差值越大；距离越远，视差值相应减小。在双目标定已确定基线长度、相对姿态等内双目视觉的优点是它的施行成本很低，常见的摄像头就可以使用，并且因其是利用双目仿生的原理，所以双目视觉所得到的图像就能呈现出更加直观的效果。其次，双目视觉中的深度分辨误差是测量距离的二次函数，故在测量较远距离物体时依旧会保持较高的量大，要计算每个像素的深度值。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号9结构光技术是基于双目视觉提出的，目的是解决双目视觉中匹配算法复杂性与鲁棒性。机采集捕捉，然后将调制后的光信息与投射的参考点图做对比，基于调制水平计算出深度；而缺点在于提取一帧信息需要多次投影，这可能会降低帧速率；对于远距离探测，光源需要远离相机镜头，因为如果光源距离镜头太近，可能导致外环境光也可能干扰图像调制。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号向被测物发射连续的光脉冲信号，随后传感器接收由物体反射回来的信号，通过计算光脉冲的飞行（往返）时间来得到目标物的距离信息。一般来说，目前基于TOF技术的测量设备根据测量传播时间方式的不同大致可以分为直接测量法与间接测量法。根据光源发射器调制光脉冲方法的不同，可以分为脉冲调制法和连续波直接测量法采用测量飞行时间的系统属于脉冲式飞行时间系统，一般采用的脉冲是方波脉冲，其测量方式是利用高精度计时器直接计算从脉冲发射到接收的时间差，从而求得距离。直接测量法测量方法简单，响应速度快，但对物理器件的性能要求很高，并且对间接测量法是通过调制信号与解调信号相关函数计算得到的相位差，间接地得到调制光信号在传播过程中的飞行时间，进而计算出相机与被测物之间的距离。其中普遍的调制信号有正弦波调制信号和线性频率调制信号，调制信号通过往返距离延迟后，到达光电传感器的相位或者频率就会发生变化，再利用一定的鉴相/鉴频技其测量的方式是利用入射光的光电子给电容进行充电，对于计算光传播的时间，则是通过电容两端的电压随时间的变化关系，间接地5m）精度稳定，受环境光干扰较小，适合室内高精度场景，此外功耗也较低。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号3D视觉感知技术最早应用于工业领域，主要用于工业设备与零部件的高精度三维测量以及物体、材料的微小形变测量等。随着底层元器件、核心算法等技术的快速发展视觉感知技术正在从工业级向消费级拓展。材料的微小形变测量等，其产品形态多以扫描仪方式呈现。（GOM）购白节臂三维测量设备等是一种新的工业测量路径，其利用光学原理在不通过接触物体的情证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号况下对物体的三维信息进行快速、准确的收集，可实现无接触、无损损、测量速度较慢，通常费用较高，且具有易损伤仪全球规模全球规模CAGR=26.6%20222027E全球三维视觉产品规模中国三维视觉产品规模4504003503002502005003D视觉是实现三维空间感知的技术体系，3D扫描是其在高精度证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号创作，显著降低了数字创作的门槛，帮助用户在无需掌握复杂建模技能的前提下实现对销售量（千件）销售量（千件）销售量（千证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号3、机器人领域：3D视觉更适配机器人多元态环境；工业机器人依赖高精度三维定位完成精密操作；服务机器人则需结合语义理解人形机器人。人类约70%的信息是通过人眼感知获取的，人获取大量信息。目前在视觉方案上，每家人形机器人主机厂选择的方案有所差异，随着证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号销量(销量销量552024年度2023年度证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号根据宇树科技招股说明书援引行业研究机构预测，到2030年全球人形机器人市场规2030年将达到近380亿元，销量规模将增长至27.12万台。能够显著提升各类智能终端的感知能力，进而提高生产效率和产品质量。工业机器人通建等诸多功能。这使得机器人能够更高效地执行分拣、搬运和排障等任务，极大地降低证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号奥比中光成立于2013年，主营业务是3D目前公司构建了“全栈式技术研发能力+全领域技术路线布局”的3D视觉感知技术体证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号在核心的引擎芯片上，公司自研自产。公司自成立起就组建了一支专业的芯片团队，具备数字及模拟芯片的研发实力。公司设计的芯片类型主要包括深度引擎计算芯片、iToF器人、工业机器人、ROS教育机器人、人形机器人等各类型机器人，推出了丰富且全面的机器人视觉感知产品方案，提供单目结构人割草机、酒店配送、楼宇配送、商用清洁、ROS人推出了最新款NarGo订单拣选机器人。通过搭载两台公司的Gemini335双目结构光相机，NarGo机器人可自主完成定位、路径规划、避障和交互等功能，让机器人成PoweredRobotics可实现每分钟70次的高速挑选，被广泛应用于自动化仓储人搭载公司3D视觉传感器的“天工”机器人夺得全球首能。其中，有搭载公司AI激光雷达的消程、文物修复、游戏场景制作等领域对3D扫描技术高精度在海外布局上，公司作为NVIDIA全球产业数字化生态布局的合作伙伴之一，持续与NVIDIAOmniverse生态深入融合并将更多视觉生态产品融入到NVIDIA平台中。如公司证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号平台）系统级模块全面适配、验证，使用者不仅能充分释放NVIDIAJetsonTh来的高速处理能力，更能灵活选用NVIDIA生态伙伴提供的公司是面向全球的三维视觉数字化综合解决方案提供商，主营业务为三维视觉数字化产涵盖便携式3D视觉数字化产品、跟踪式3D视觉数字化产品、专业级彩色3D视觉数字硬件方面。公司自研或定制关键器件，包括高功率线阵激光模块、具备前置运算的图像采集模块、高像素工业相机、高稳定性多波段色散光学镜头、光学参数标定装置、高均软件方面。公司在算法及软件方面拥有自主研发能力，并成立了以软件研发为主业的全证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号资子公司杭州思锐迪。公司在自主技术储备上已形成包括三维识别重建技术、三维立体延伸技术、立体视觉标定技术在内的三大核心技术集群，已掌握并突破包括快速高精度奥普特是一家主要从事机器视觉核心软硬件产品的研发、生产、销售的国家高新技术企包括工业AI算法、传统视觉算法、3D视觉算法、光公司与全球顶尖的智能机器人公司越疆科技实现深度耦合，以3D视觉系统精准引导越在产线来料速度高达400mm/s的挑战下，实现单小时分拣量超1500件，准确率高达能，更为后续解锁精密装配、自主导航等具身智能前沿应用奠定坚实基础。元，其中4.6亿元用于工业3D视觉传感器及智能硬件扩产建设项目，针对性提升3D视证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号中4.45亿元用于AI智能视觉解决方案系统研发项目，大核心方向，覆盖工业视觉软件、运动控制软件系统、3D相机及工业AI技术研究；其中3.45亿元用于工业级机器人核心零部件及视视觉及多模态融合技术、多维度感知技术和精密控制技术为基础的机器人视觉系统关键技术研发平台。证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号新南威尔士大学金融硕士，上海财经大学本科，曾任职于国海证券，华鑫证券，2023年加入华创证券研究所。