机器视觉行业深度研究报告：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”

目 录一、3D视觉：从平面体，算法为核，实现3D重建 51、3D是2D觉维 52、业以片基法为核 6二、核心技术路径元存，各擅其长 81、目觉实成，适远离 82、构：距，度高间辨率 93、相机：“”距，接和接并行 10三、下游从工业领起，向消费级拓展 1、业量域三量在业域可缺国产备逐替代 2、3D印域顺费级3D打趋，快速长中 123、器领：3D更适机人元场的AI视感需求 14四、投资建议 17（一）奥中：3D视传感技路布，主研核引芯片 17（二）思看科技：三维视觉数字化综合解决方案提供商，工业级起家拓展至消费级...............................................................................................................................19（三奥特布工领域D视工业智机人双发展 20五、风险提示 22图表目录图表1 2D图与3D模的对比 5图表2 3D视的入输出 5图表3 3D视产链理 6图表4 3D感硬价链分布 6图表5 3D视硬供商部梳理 7图表6 3D视产链游/下方案 7图表7 种流3D觉技路的比 8图表8 目觉距意图 9图表9 目觉配素过计量大 9图表10 使结光的深传图解 9图表结光本图 9图表12 直测法 10图表13 间测法 10图表14 三数化行业要商 图表15 手式维仪对其三测产品 12图表16 2022及2027E全球中三数化品市规（元） 12图表17 3D扫仪消级3D印业 13图表18 创三维3D印及3D描的情况价情况 13图表19 2020-2029年球消级3D描仪规模按GMV14图表20 机视向人视转变 14图表21 宇机人相机购况 15图表22 前名材应商采情况 15图表23 奥中产阵 17图表24 奥中光3D觉感技体系 17图表25 奥中机领域布部梳理 18图表26 思科产新迭进程 19图表27 思科所形成技矩阵 20图表28 公司3D相品情况 21一、3D视觉：从平面到立体，算法为核，实现3D重建1、3D视觉是2D视觉的升维3D2D3D2DAI3D图表1 2D图与3D模的对比比中光招股说明书2D3D2D3D（3D（）等。图表2 3D视觉的输入输出里云开发者社区2、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。图表3 3D视觉产业链理比中光招股说明3D3D技术EDaceOpcalElens14%/18%/28%/40%。图表43D感知硬件价值链分布豹《2023年中国消费级3D视觉感知行业概览：用感知看懂世界》图表5 3D视觉硬件供商部分梳理豹《2023年中国消费级3D视觉感知行业概览：用感知看懂世界》3D3D3D3D3DLidar（AR、3D3D3D下游方案豹《2023年中国消费级3D视觉感知行业概览：用感知看懂世界》二、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。图表7 几种主流3D视觉技术路径的对比指标项双目视觉(Binocularvision)结构光(Structuredlight)飞行时间相机(TOFcamera)测距方式被动式主动式主动式精度中等中-高中等分辨率中-高中等低帧率低中等高实时性中等低高软件复杂度高中等低功耗低中等可调硬件成本低高中等加立等《基于飞行时间法的3D相机研究综述1、双目视觉：实施成本低，适合远距离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、相对姿态等内外参数的前提下，可1）2）（图表8 双目视觉测距意图 图表9 双目视觉匹配素过程计算量大加立等《基于飞行时间法的3D相机研究综述》 鉴科技2、结构光：近距离，高精度高空间分辨率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。结构光是带着条纹/点阵/网格图案投射出去的光，结构光的工作原理是将已知的参考点图投射到三维物体上，参考点图经过物体高度调制产生变形，被调制的光信息被2D相机采集捕捉，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图。（<2图表10 使用结构光方的深度传感图解 图表结构光基本原图DI《ADIToF深度传感技术：工业、汽车市场等涌现的新兴应用》

加立等《基于飞行时间法的3D相机研究综述》3、TOF相机：用光测距，直接法和间接法并行TOF技术（时间飞行法）是一种用光测量距离的技术，所谓光测量距离是通过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，主动发射光源是850nm波长的固态激光管或者发光二极管LED，对人眼来说是不可见光。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调制法。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，并且对时间测量精度要求也会较高，适合远距离探测且动态范围高。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（0.5–5m）图表12 直接测量法 图表13 间接测量法加立等《基于飞行时间法的3D相机研究综述》 加立等《基于飞行时间法的3D相机研究综述》三、下游从工业领域起家，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。随着底层元器件、核心算法等技术的快速发展，3D视觉感知技术正在从工业级向消费级拓展。1、工业测量领域：三维测量在工业领域不可或缺，国产设备正逐步替代工业领域的3D视觉感知最早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，其产品形态多以扫描仪方式呈现。图表14 三维数字化扫行业主要厂商公司时间主营产品主营产品图卡尔蔡司（GOM）GOM1990年创建，2019年4月被蔡司收购GOM主营为工业和自动化三维坐标测量技术以及三维测试的软件、设备和系统。固定式扫描领域行业第一梯队。Creaform形创公司2002年成立，2013年10月被AMETEK公司收购手持式激光三维扫描仪，跟踪式三维激光扫描仪，自动化三维激光扫描仪Artec3D2007年开始研发3D扫描仪多系列3D扫描仪先临三维天远三维成立于2002年，2015年先临三维投资天远三扫描板块3D3D3D3D系统等海克斯康2021年收购武汉中观，弥补在中国便携三维视觉数字化产品的市场空白武汉中观主营工业级手持激光扫描系统、光学追踪激光扫描系统等。公司官网，公司公告，先临三维招股说明3D图表15 手持式三维扫仪对比其他三维测产品方法优势劣势三坐标法精度较高需要通过探头、探针等接触到被测量物体，测量探头易磨损、测量速度较慢，通常费用较高，且具有易损伤物体表受到三坐标大小限制、价格贵拍照式设备测量所得的3D模型分辨率高、细节度好测量耗时长、环境要求高、测绘物体表面较黑或较亮时无法准确采集。关节臂系统体积大、便携性低、价格昂贵，且由于其通过扫描头、编码盘进行定位，因此要求现场环境不能震动以保证精度，适用场景较少。手持式激光扫描仪利用光学原理在不通过接触物体的情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、无损伤的智能化检测，在保证精度的同时提升检测速度，同时，具有更加广泛的使用场景，在测量物体的尺寸、大小方面的限制更小。目前普及程度还在提升过程中。看科技公2022122.914.92027望增长至60.3亿元。图表16 2022及2027E全球及中国三维数化品市场规模（亿元）全球规模CAGR=26.6%全球规模CAGR=26.6%中国规模CAGR=32.3%4003503002502001501005002022

2027E全球三维视觉产品规模 中国三维视觉产品规模若斯特沙利文，转引自思看科技招股说明2、3D打印领域：顺应消费级3D打印趋势，需求快速增长中3D3D3D3D3D3D3D图表17 3D扫描仪配消费级3D打印行业想三维招股说明根据创想三维数据，2023-2025年其3D扫描仪的销售量分别为24000/72100/85600件，和3D打印机的配比关系分别为36:1/10:1/9:1，此外单价分别为1732/2879/4274元。图表18 创想三维3D打印机及3D扫描仪的销售情况及价格情况截至12月31日止年度2023年2024年2025年销售量（千件）平均售价（人民币元）销售量（千件）平均售价（人民币元）销售量（千件）平均售价（人民币元）3D打印机870.71,612720.61,965742.42,4043D扫描仪241,73272.12,87985.64,274打印机/扫描仪比例关系36:110:19:1想三维招股说明3D年消费级3DGMV1.0620292.3417.1%。图表19 2020-2029年全球消费级3D扫描仪市规模（按GMV计）识咨询、转引自创想三维招股说明书3、机器人领域：3D视觉更适配机器人多元化场景的AI视觉感知需求3D人形机器人。人类约图表20 机器视觉向机人视觉转变创证券整理根据宇树科技招股说明书，目前其人形机器人单台配套1台光学相机，且用于人形机器人所使用的光学相机均为外购款，光学相机在原材料占比中位于前列。图表21 宇树机器人光相机外购情况2025年1-9月2024年度2023年度销量（销量销量人形机器人（单位：件）3,5514105其中：外购光学相机3,5514105四足机器人（单位：件）17,9467,1363,121其中：外购光学相机486378240供应金额（单位：万元）2025年1-9月2024年度2023年度上海曜励电子科技有限公司1,526.19591.34160.29思翼科技（深圳）有限公司58.8548.651.33其他供应商2.120.510.57合计1,587.16640.5162.19树科技招股说明图表22 前五名原材料应商的采购情况年度供应商名称采购金额采购内容占比2025年1-9月上海曜励电子科技有限公司2,595.96电气类材料、电子元器件5.00%供应商I2,372.54机械零部件4.57%供应商B2,212.43电子元器件4.26%宁波一创金属科技有限公司2,061.92机械零部件3.97%供应商A2,040.24电子元器件、电气类材料3.93%合计11,283.0921.72%2024年度供应商B1,259.21电子元器件6.50%上海曜励电子科技有限公司1,170.05电气类材料、电子元器件6.04%供应商I1,042.43机械零部件5.38%宁波一创金属科技有限公司828.48机械零部件、基础材料4.28%浙江天雕精密制造有限公司821.12机械零部件4.24%合计5,121.2926.44%2023年度深圳市坪山新区裕进康五金制品厂459.09机械零部件6.51%上海曜励电子科技有限公司427.41电气类材料、电子元器件6.06%深圳市博科供应链管理有限公司258.66电子元器件3.67%深圳市富顿林电子有限公司212.8机械零部件3.02%宁波一创金属科技有限公司199.45机械零部件、基础材料2.83%合计1,557.4122.07%树科技招股说明根据树技股明援引 构测到2030全人机市场模预计将到150美量规将至60.57台中国形器市场模到2030年将达到近380亿元，销量规模将增长至27.12万台。工业机器人。3D3D四、投资建议（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20133D3D图表23 奥比中光产品阵比中光公司官网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视觉感知技术体系，通过对系统设计、芯片设计、算法研发、光学系统、软件开发及量产技术等核心技术的深入研究，公司开发出结构光、iToF、双目视觉传感器、dToF单线激光雷达及工业三维测量设备，同时积极布局面阵dToF、面阵Lidar等前沿技术，以适用于不同应用领域或场景。图表24奥比中光3D视觉感知技术体系比中光公司公告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感光芯片、dToF感光芯片、结构光专用感光芯片等。截至2025年半年报披露，已成功完成五代深度引擎芯片、三款dToF感光芯片、两款iToF感光芯片的开发。3D（3D打印AIoT3D在机器人领域，2015年以来，公司凭借研发+制造的一站式产品和服务，围绕服务机器人、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，提供单目结构光、双目结构光、激光雷达、iToF等全技术3D图表25 奥比中光机器领域的布局部分梳理机器人类型客户具体应用服务机器人云迹科技、擎朗智能、普渡科技、高仙机器人、LionsBot割草机、酒店配送、楼宇配送、商用清洁、ROS教育养老陪伴机器人韩国领先的护理机器人公司RoboCare陆续推出了多款机器人产品，为不同场景下的老年人护理问题提供解决方案。工业机器人韩国领先的移动机器人制造商与解决方案提供商Twinny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，让机器人成为物流中心工作人员的得力助手。比利时人工智能公司Captic凭借公司的AI视觉系统，推出了三位一体的产品组合方案CapticAIR（AI-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、物流、建筑、食品工业等领域。人形机器人微软合作的Femto系列iToF深度相机近年推出的Gemini335系列、Gemini336系列3D结构光深度相机等产品兼顾高可靠性、高性能、高性价比和实用性，可用于各类型人形机器人在室内外复杂场景下执行视觉应用，目前公司已就相关产品/方案与部分人形机器人客户进行适配。天工搭载公司3D视觉传感器的天工机器人夺得全球首个人形机器人马拉松赛事的冠ProGemini330相机，帮助其在复杂环境中实现了精准的环境感知和自主导航等功能。比中光2025年半年在3D3D3D能。其中，有搭载公司AI3DCR-ScanOtterCR-ScanRaptorOtterLite、RaptorPro等3D3D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NVIDIAOmniverseNVIDIAGemini33