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3D视觉感知模组的各组件成本拆解-VCSEL发射器和一系列光学元件

来源:东方证券      时间:2024/10/21

占据市场主导地位的结构光和 ToF 两种 3D 视觉感知技术,硬件组成均涵盖 4 个部分:红外光发 射模组、红外光接收模组、可见光 RGB 模组和图像处理算法芯片。但两种路线由于底层原理不 同,四个组成模块所包含的具体部件也有轻微差别。总体而言,两类方案中价值量较高的组件为 VCSEL发射器和一系列光学元件。

红外光发射模组:结构光和 ToF 两者都采用 VCSEL 发射器居多,但 ToF 因为发射面光源需要调 制连续的方波或正弦波,需要专门的驱动控制芯片来驱动 VCSEL 发射红外光束,结构光则不需 要。在发射模组的光学元件方面,结构光技术的复杂度和成本远高于 ToF,主要源于结构光方案 需要采用特定图案(散斑或编码)进行空间标识,需定制的衍射光学元件 DOE和晶圆级光学透镜 (包括扩束元件、准直元件、投射透镜等),然而 ToF 方案使用的光学元件只有技术难度较低的 漫射体 Diffuser。

红外光接收模组:镜头、红外窄带滤光片和接收端传感芯片是结构光和 ToF 技术的必要组成。 ToF模组中的接收端传感芯片价值量高于结构光,且 dToF 采用的 SPAD 传感芯片成本比 iToF 的 CIS 传感芯片更高。

可见光 RGB 模组:结构光和 ToF 方案均内置传统摄像头模组,工艺成熟且价格相对稳定。

图像处理算法芯片:ToF 技术计算简单,不需要专门的算法芯片;结构光一般需要专门的算法芯 片,诸如奥比中光的 ASIC 芯片、苹果针对刷脸的人工智能芯片等。



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