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【深度分析】3D成像:行业的再次创新

2017-02-28 01:17
科技那回事
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2.3 成本:有望实现对传统生物识别的替代,性价比极高

正如我们上文所述,如果将3D成像搭载在手机前置摄像机,可以通过利用人脸识别完成屏幕解锁,同时可以利用虹膜识别完成密码支付,其安全性将强于目前的指纹识别。

2.3.1 成本增加较少,安全性更强

经过我们的测算,以顶级客户方案为例,目前其BOM成本不超过15美元,而前置3D成像完全可以实现对Touch模组的替代,而后者目前BOM成本约在6-7美元,所以3D成像实际增加成本在5-10美元,成本增加并不明显。

2.3.2 手机可以做到屏幕占比很高

3D成像除了更安全,实现更多功能以外,也符合苹果的持续追求的外观目标:增加屏幕在手机中的占比。从iPhone4开始,通过窄边框提升屏幕在手机正面占比,而OLED显示的成熟更可以充分利用正面有效面积,而这时庞大的Touch区域已经显的非常碍眼了,所以从我们产业了解到信息,手机厂一直有强烈的意愿取消掉前置的Touch模组,而3D成像正好完美解决这一痛点。

2.4 厂商意愿:目前了解到国产大厂跟进意愿极强

结构光方案最主要的玩家PrimeSense被苹果收购后,部分客户转向了TOF方案,但是仍然有方案公司继续在结构光领域探索。深圳的奥比中光便是其中的代表,目前其结构光方案已经较为成熟,可以商用在机器人、无人机导航等领域,同时手机微型化的方案也正是推出。

目前我们了解到国产手机大厂对于3D成像需求非常迫切,跟进意愿极强,已经开始寻找PrimeSense以外的结构光方案合作商,而奥比中光正好弥补了这一缺口。

3、3D成像将是下一个爆发式的创新

3.1 回顾触控和双摄,真正的革命渗透速度极快,享受估值溢价

3.1.1 触摸屏曾经的辉煌,大陆电子产业的启蒙

大陆电子产业,尤其是上市公司,在2010年以切入苹果产业为标志,享受下游需求快速增长的同时,也实现了对台湾供应链的节节胜利。其中触摸屏可谓是行业的启蒙者:1)自iPhone带动以后,触摸屏在2010年以后实现爆发式成长;2)以莱宝高科为例切入苹果产业链以后业绩的突飞猛进也让市场记忆深刻;3)随后国产手机的跟进,造就了一批欧菲、合力泰、信利等触控的大牛股。

苹果产业开始推动大陆资本市场对于电子的研究范式大为革新,市场认识到电子行业也是成长股的摇篮。7年以后的今天,虽然市场担心创新放缓,但是任何快速渗透的技术都不应该忽视,真正的革命能够享受估值溢价。

3.1.2 双摄带动摄像头空间翻倍,微创新也有大能量

最近一个快速渗透的例子就是双摄像头,自iPhone7推出以后,双摄已经成为高端手机的标配,其渗透速度也经历快速爆发,即使在手机增长放缓的背景下,舜宇、大立光、丘钛等相关公司也实现了戴维斯双击。

舜宇等公司不是个例,我们认为其股价持续创新高,体现了光学杰出的行业属性,即使是双摄像头个数的创新就能带动行业持续成长。

3.2 预期差极大,产业和资本认识不足

3.2.1 大陆台湾产业链参与少,3D成像预期差大

iPhone刚上市的时候保密性极佳,尤其是iPhone4上市着实给市场很大震撼,但随着销量规模的飞速成长和大陆台湾公司越来越多的参与,iPhone创新提前走漏的案例比比皆是,大部分iPhone8的创新在2016年就已经提前被产业链所获知,所以资本市场提前会有预期,但是这次3D成像保密性可谓前所未有,所以消息源是来自于美股的公司业绩说明会透露的细节。

到目前为止,市场对于3D成像究竟用结构光还是TOF尚未认识完全,至于具体的产业链细节和工作原理更是知之甚少,所以这次光学变革预期差充足。市场一度有人猜测为苹果将采用tof的成像方案,也侧面说明了此次3D成像的保密的成功。

3.2.2  方正观点:预计苹果将采用前置结构光方案,融合虹膜识别

苹果早在多年前已经开始3D成像的布局,2013年收购结构光主要方案是Primesense,同时也公布了US9519396B2(利用三维信息完成合成)、US8933876B2(三维空间手势识别)、诸多线索指向苹果未来的3D成像意图。

从原理上来看,结构光只需要拍两次照即可实现3D距离的探测,而tof成像延时较长,图像分辨率偏低;同时由于结构光光斑较多,衍射范围大,如果探测距离较远容易影响精度,所以探测距离是结构光的劣势。

苹果2013年斥资3.45亿美元收购Primesense,而Primesense正式结构光方案最主要的专利持有者。我们判断苹果的3D成像将会以前置的方式配置,考虑到在前置方案需要高精度、低延时,同时对于探测距离要求并不高,所以我们认为苹果的3D成像将会是前置结构光的方式呈现。

同时,我们判断在该方案中除了传统的前置RGB摄像头以外,会在两侧增加发射和接收端用于探测景深信息,其中接收端是特殊制程的CMOS,用于接收窄带红外光,同时该CMOS也会结合虹膜识别的功能。

3.2.3 从iPhone7的TOF传感器窥探苹果的3D成像布局

iPhone5开始,苹果已经在距离传感器上面小试牛刀,最早是将AMS的距离传感器放置在听筒附近,当接电话的时候利用红外光飞行时间(time of flight)探测到脸部距离以后控制屏幕的亮度,实现更省电的方案。

这一设计沿用到iPhone6S,直到iPhone7开始,苹果将原来沿用的环境距离传感器升级为更精确的TOF传感器。在新的TOF方案中,利用高效率的VCSEL激光器和光子接受点阵SPAD作为发射和接收端,VCSEL发射出16个点阵激光,然后利用SPAD能够探测到比单点距离传感器更丰富的距离、脸型等特征信息。

从这一变化可以看出,苹果虽然前置3D成像不会使用TOF,但是对于TOF苹果的态度也是开放的,考虑到TOF在远距离景深探测的优势,我们判断在2018年以后TOF大概率将以后置摄像头的形式出现。苹果在3D成像的雄心绝对不容小视:前置实现手势控制、人脸识别、虹膜识别等短距精确的功能,后置实现AI、AR等长距的功能。

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