今天，3D 視覺(jué)感知供應(yīng)商奧比中光獲得螞蟻金服領(lǐng)投的 D 輪 2 億美元融資，這在某種程度上證明了從 2017 年中下旬就暗潮涌動(dòng)的 3D 攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈，已經(jīng)進(jìn)入最好的發(fā)展周期。

　　實(shí)際上，從蘋(píng)果公司發(fā)布 iPhoneX 之后，無(wú)論是奧比中光、樂(lè)行天下等新興 3D 攝像頭技術(shù)公司，還是像大立光、舜宇這樣的傳統(tǒng)攝像頭零部件企業(yè)，都已感受到來(lái)自手機(jī)、機(jī)器人以及各種智能視覺(jué)硬件市場(chǎng)對(duì) 3D 攝像頭的緊迫需求。

　　但對(duì)于創(chuàng)業(yè)公司來(lái)說(shuō)，與需求相對(duì)應(yīng)的，是該產(chǎn)業(yè)鏈較高的技術(shù)與量產(chǎn)門(mén)檻、人才困境與傳統(tǒng)企業(yè)難以撼動(dòng)的供應(yīng)閉環(huán)。這讓他們吃盡了苦頭。

　　從 2017 年下旬開(kāi)始，我們采訪了 3D 攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈上的明星公司，嘗試對(duì)這個(gè)行業(yè)發(fā)生的各種變化與應(yīng)用趨勢(shì)進(jìn)行記錄與解析。

　　「2016 年底，我們找所有的客戶去聊，大家都半信半疑。從中層到高層，都是我們主動(dòng)打電話，說(shuō)出來(lái)聊聊吧，但不會(huì)溝通得太深入。2017 年，大家特別急，從最高層開(kāi)始，都很看重這個(gè)事情，現(xiàn)在是他們主動(dòng)讓我們?nèi)ィ瑴贤ǖ念l次特別頻繁?！?017 年 10 月，奧比中光董事會(huì)秘書(shū)陳彬在采訪中對(duì)我們說(shuō)。

　　陳彬描述的正是蘋(píng)果在去年推出搭載 3D 攝像頭的 iPhone X 后，中國(guó)手機(jī)行業(yè)發(fā)生的變化。

　　2017 年 9 月，蘋(píng)果新品發(fā)布會(huì)的 One more thing 環(huán)節(jié)，一身黑衣的庫(kù)克，親自演示 iPhone X 中用人臉識(shí)別解鎖的 Face ID，這一革命性創(chuàng)新將發(fā)布會(huì)的氛圍推上了高潮。而 Face ID 背后的功臣 3D 攝像頭也被推至前臺(tái)。

　　對(duì)手機(jī)來(lái)說(shuō)，除了面部解鎖，拍照時(shí)的景深、美顏效果，乃至于 AR 功能都是 3D 攝像頭的應(yīng)用場(chǎng)景。隨著 3D 攝像頭克服 2D 攝像頭人臉識(shí)別的安全問(wèn)題之后，將人臉識(shí)別用于支付也將是未來(lái)的趨勢(shì)。

　　毫無(wú)疑問(wèn)，繼雙攝像頭后，手機(jī)攝像頭將會(huì)面臨新一輪的變革，手機(jī)的解鎖方式也將由指紋解鎖過(guò)渡到面部解鎖。3D 攝像頭將是 2018 年智能手機(jī)的重要革新，則成為了業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)知。

　　在蘋(píng)果的推動(dòng)下，中國(guó)手機(jī)行業(yè)暗潮洶涌。

　　奧比中光并不是唯一感受到這種暗潮的企業(yè)，樂(lè)行天下創(chuàng)始人、CEO 周偉告訴我們，過(guò)去是他們找手機(jī)廠商，但 2017 年以后，頻繁有手機(jī)廠商找上門(mén)來(lái)。

　　實(shí)際上，不只是手機(jī)廠商開(kāi)始「急」了起來(lái)，就連傳統(tǒng) 3D 攝像頭模組廠商也在「急」，處于 3D 攝像頭供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)，生產(chǎn)衍射光學(xué)器件 DOE 的馭光科技創(chuàng)始人田克漢告訴我們，手機(jī)廠商和模組廠商都已找過(guò)他們。

　　然而，一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是，目前除了華為在去年 11 月的榮耀 V10 發(fā)布會(huì)展區(qū)中，展示了「點(diǎn)云深度攝像頭」的散斑結(jié)構(gòu)光手機(jī)配件—Jupiter X 之外，其他廠商已量產(chǎn)手機(jī)中的人臉識(shí)別功能依然是使用 2D 攝像頭。

　　技術(shù)門(mén)檻高，產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜，3D攝像頭量產(chǎn)難度大

　　毫無(wú)疑問(wèn)，3D 攝像頭的研發(fā)和量產(chǎn)之路滿是溝壑。

　　奧比中光成立于 2013 年 1 月，一直專(zhuān)注于 3D 攝像頭的研發(fā)，在 2015 年，實(shí)現(xiàn)了 3D 攝像頭的量產(chǎn)，主要用于電視的手勢(shì)識(shí)別，機(jī)器人的避障和導(dǎo)航。

　　在專(zhuān)注客廳娛樂(lè)和機(jī)器人領(lǐng)域之外，奧比中光判斷 3D 攝像頭將越來(lái)越小型化，因?yàn)樾⌒突?，可以滿足其他消費(fèi)電子產(chǎn)品的需求，比如 VR 頭戴設(shè)備等。而手機(jī)是小型化 3D 攝像頭的最大市場(chǎng)，于是在 2015 年，奧比中光開(kāi)始研發(fā)用于手機(jī)的小型 3D 攝像頭，并在 2017 年具備量產(chǎn)能力，成為給手機(jī)廠商送樣的供應(yīng)商之一。

　　較早的布局，使奧比中光頗為了解 3D 攝像頭研發(fā)的艱辛以及量產(chǎn)的難度。

　　拿奧比中光采用的結(jié)構(gòu)光 3D 成像來(lái)說(shuō)，3D 攝像頭主要硬件包括：紅外光發(fā)射器、紅外光圖像傳感器、可見(jiàn)光圖像傳感器、圖像處理芯片、濾光片、發(fā)射端光學(xué)棱鏡、DOE 光柵和鏡頭。

　　核心部件看似并不多，但任何一個(gè)部件都需要產(chǎn)業(yè)鏈的其他合作方提供。比如，紅外光發(fā)射器，要生產(chǎn)一個(gè) VCSEL 方案的紅外光發(fā)射器，需要三五族化合物 EPI 外延硅片供應(yīng)商，晶圓制造商，并通過(guò)合作公司封測(cè)，才能成為獨(dú)立的 VCSEL 器件。

　　這只是紅外光發(fā)射器部件，可以想象，如果要制造一個(gè) 3D 攝像頭，其中的產(chǎn)業(yè)鏈頗為復(fù)雜，而所涉及的原材料或部件都是精密制造行業(yè)，具有核心優(yōu)勢(shì)的企業(yè)幾乎都在國(guó)外。

　　比如 VCSEL 部件，全球范圍內(nèi)主要的設(shè)計(jì)者包括 Finsar 、Lumentum、Princeton Optronics 、Heptagon、ⅡⅥ等公司。而 Lumentum 和 Finsar 分別成了蘋(píng)果手機(jī)的供應(yīng)商，眾所周知，蘋(píng)果的供應(yīng)鏈非常封閉，只要成為它的供應(yīng)商，就不再給其他企業(yè)供應(yīng)。

　　供應(yīng)鏈復(fù)雜還只是其中一個(gè)因素，對(duì) 3D 攝像頭來(lái)說(shuō)，最重要的是光學(xué)設(shè)計(jì)，因?yàn)槠涔鈱W(xué)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)攝像頭截然不同，對(duì)光學(xué)的要求、波段、激光量等都與常規(guī)的鏡頭有所區(qū)別。

　　樂(lè)行天下已成功研發(fā) ToF 方案的 3D 攝像頭，他們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中就經(jīng)歷了很多曲折。周偉介紹，他們考察了大量供應(yīng)商，聘請(qǐng)了專(zhuān)業(yè)的光學(xué)公司進(jìn)行指導(dǎo)，廢棄過(guò)大量模具，最終才找到合適的鏡頭和參數(shù)，使鏡頭擁有良好的效果。

　　「這些其實(shí)需要摸爬滾打才能知道，新進(jìn)入的公司再做這件事情，同樣會(huì)經(jīng)歷這樣的過(guò)程?！怪軅フf(shuō)。

　　此外，芯片也很重要。

　　在研發(fā)手機(jī) 3D 攝像頭的過(guò)程中，奧比中光原本是使用通用的 FPGA 圖像處理芯片，但是他們發(fā)現(xiàn)這種芯片功耗消耗很大，不太適合手機(jī)。因此自主研發(fā)了 3D 計(jì)算芯片。

　　「光學(xué)設(shè)計(jì)、算法、芯片都是強(qiáng)相關(guān)的，修改光學(xué)設(shè)計(jì)，算法和芯片就要修改?！龟惐蚪榻B，這就要求公司具備全套方案解決能力，團(tuán)隊(duì)各方面都擅長(zhǎng)。

　　3D 攝像頭的技術(shù)難度很高，但從大型 3D 攝像頭到小型手機(jī)攝像頭，難度更是成倍增長(zhǎng)。

　　首先，3D 攝像頭需要與手機(jī)適配，從技術(shù)上解決手機(jī)的需求，比如大小、功耗、性能。其次，要滿足手機(jī)特有的需求，比如跌落測(cè)試這種可靠性測(cè)試和穩(wěn)定性測(cè)試，手機(jī)掉落多少次，攝像頭還能工作。

　　「要滿足跌落測(cè)試，要求非常高，因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)中的核心部件都很精密，有標(biāo)定或設(shè)計(jì)。一旦經(jīng)過(guò)跌落后改變了位置，會(huì)影響攝像頭的工作效果?！龟惐蛘J(rèn)為，正是如此，3D 攝像頭對(duì)核心的底層設(shè)計(jì)提出了更高的要求，因?yàn)橛脩魺o(wú)法保證不跌落。

　　傳統(tǒng)攝像頭廠商設(shè)置的「供應(yīng)閉環(huán)」，創(chuàng)業(yè)公司很難突破

　　不過(guò)，即使解決了供應(yīng)鏈和技術(shù)難題，當(dāng)手機(jī)應(yīng)用 3D 攝像頭成為普遍的趨勢(shì)時(shí)，數(shù)千萬(wàn)臺(tái)的需求量則對(duì)生產(chǎn)能力提出了挑戰(zhàn)。

　　「做 10 只，1 萬(wàn)只，10 萬(wàn)只，1000 萬(wàn)只，這是完全不同的概念。」田克漢認(rèn)為，在這樣的情況下，能夠組織大規(guī)模批量生產(chǎn)的能力非常重要，而這對(duì)用機(jī)械、自動(dòng)化設(shè)備布局生產(chǎn)線的能力提出了更高的要求。

　　而數(shù)千萬(wàn)臺(tái)的需求，對(duì)產(chǎn)品的良率要求也很高。這個(gè)過(guò)程中，不可能通過(guò)人工去糾錯(cuò)，必須通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，陳彬認(rèn)為，這就需要完整的檢測(cè)方案。

　　因此，在對(duì)生產(chǎn)能力要求更高的硬件領(lǐng)域，相對(duì)其他環(huán)節(jié)，算法反而是最不核心的環(huán)節(jié)，即使掌握了算法，也并不具有核心優(yōu)勢(shì)。

　　田克漢表示，在三維傳感器技術(shù)或計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法方面，目前都沒(méi)有太大的突破，國(guó)內(nèi)一些熱門(mén)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)公司，他們的算法使用的依舊是多年前的論文，如果企業(yè)長(zhǎng)期浸淫于該領(lǐng)域，可能也只是在這些算法方面進(jìn)行細(xì)化。

　　但算法是一個(gè)依靠人力的領(lǐng)域，傳統(tǒng)的攝像頭模組廠商，即使現(xiàn)在沒(méi)有 3D 攝像頭算法，但它依靠強(qiáng)大的資金實(shí)力，招攬更多人才，同樣會(huì)趕上。

　　但對(duì)工藝的掌握、生產(chǎn)能力的具備卻是擁有核心算法，以算法起家的創(chuàng)業(yè)公司無(wú)法超越的。事實(shí)上，傳統(tǒng)攝像頭廠商也在其他場(chǎng)合表達(dá)了他們的自信。

　　丘鈦科技執(zhí)行董事兼銷(xiāo)售副總裁胡三木認(rèn)為，從工藝生產(chǎn)難度看，雖然 3D 攝像頭相比雙攝更困難一些。但對(duì)于國(guó)內(nèi)一些大型模組廠商而言，做出 3D 攝像頭只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。

　　「對(duì)舜宇光學(xué)而言，手機(jī) 3D 攝像頭的軟件和硬件問(wèn)題并不是最大的困惑。」2017 年 4 月，舜宇光學(xué)吳旭東在媒體采訪時(shí)說(shuō)，最大的困惑是在應(yīng)用端，將 3D 攝像頭布局于手機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景是什么，比如是解鎖，還是支付，還是其他應(yīng)用場(chǎng)景。

　　但隨著蘋(píng)果在 iPhone X 上布局 Face ID，3D 攝像頭在手機(jī)上的應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)展現(xiàn)。

　　田克漢認(rèn)為，在消費(fèi)電子領(lǐng)域，尤其是手機(jī)領(lǐng)域，由大立光這樣的鏡頭供應(yīng)商提供零部件，舜宇這樣的模組廠商進(jìn)行組裝，華為這樣的手機(jī)廠商再?gòu)哪＝M廠商進(jìn)行采購(gòu)，這樣的分界線很難打破。

　　「因?yàn)樘O(píng)果 iPhone X 的出現(xiàn)，帶動(dòng)了舜宇、歐菲光這樣傳統(tǒng) 2D 攝像頭的公司沖入市場(chǎng)，創(chuàng)業(yè)公司已錯(cuò)過(guò)最好的窗口期，大公司才有機(jī)會(huì)?！龟惐蛑赋?，傳統(tǒng)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始加大 3D 傳感器的研發(fā)投入，

　　「?？禐槭裁纯梢园阉械陌卜缽S商殺得片甲不留，就因?yàn)橥鹊募夹g(shù)，價(jià)格比你低，因?yàn)槲业牧看?，所以成本反而比你低。?/p>

　　可以看出，如果手機(jī)大規(guī)模使用 3D 攝像頭之后，這個(gè)領(lǐng)域重要的玩家，依然是舜宇、歐菲光、丘鈦這樣的傳統(tǒng)攝像頭模組廠商，而非創(chuàng)業(yè)公司。

　　創(chuàng)業(yè)公司的機(jī)會(huì)在哪?

　　那么，在 3D 攝像頭領(lǐng)域，創(chuàng)業(yè)公司又該如何切入這個(gè)市場(chǎng)?

　　陳彬認(rèn)為，盡管攝像頭的硬件壁壘很高，但由于奧比中光布局較早，踩在了重要的時(shí)間窗口，憑借他們的沉淀和積累，未來(lái)可以和舜宇光學(xué)、歐菲光等傳統(tǒng)攝像頭模組廠商競(jìng)爭(zhēng)，在這個(gè)領(lǐng)域占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。

　　在陳彬看來(lái)，手機(jī) 3D 攝像頭需要軟硬結(jié)合，銷(xiāo)售之后，還需要后續(xù)的技術(shù)服務(wù)，對(duì)于大企業(yè)，反饋時(shí)間太長(zhǎng)，服務(wù)流程也很長(zhǎng)，而這是奧比中光的機(jī)會(huì)。

　　樂(lè)行天下卻更為清醒和現(xiàn)實(shí)——尋找新的硬件載體。

　　「我們公司有一個(gè)特點(diǎn)，就是不太去忽悠，所以也在思考這個(gè)問(wèn)題。讓我們?nèi)シ?wù)大的手機(jī)廠商，其實(shí)做不到。能去服務(wù)大型手機(jī)廠商的都是原來(lái)的大型手機(jī)攝像頭供應(yīng)廠商，他們有強(qiáng)大的能力自己去做這件事情，因?yàn)檫@是攝像頭變革或者說(shuō)整個(gè)手機(jī)變革下一波的非常核心的技術(shù)點(diǎn)?！怪軅フf(shuō)。

　　「以前一些大的手機(jī)廠商來(lái)跟我們溝通，我們都很興奮，大廠來(lái)跟我們溝通了，好興奮，如果談成了多牛。

　　但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)，成單的都不是大廠，不是這些大客戶，反而是一些新型應(yīng)用?！怪軅フf(shuō)，成單的并非手機(jī)或筆記本電腦這種消費(fèi)電子產(chǎn)品，而是安保等領(lǐng)域的機(jī)器人。

　　目前一些機(jī)器人，是在二維圖像建模的基礎(chǔ)上，通過(guò)算法進(jìn)行智能識(shí)別，但是二維圖像本身的信息有限，因此會(huì)出現(xiàn)不能正常識(shí)別，看起來(lái)很「智障」的情況，比如掃地機(jī)器人不能繞過(guò)桌椅等。

　　3D 攝像頭通過(guò)收集全面的三維信息，讓機(jī)器人對(duì)每個(gè)對(duì)象的物理特征進(jìn)行充分識(shí)別，繼而提升機(jī)器人的導(dǎo)航、軌跡、識(shí)別等 AI 應(yīng)用能力，可以做到智能而不「智障」。

　　但是，機(jī)器人對(duì)定制的需求很高。不同的機(jī)器人，對(duì)攝像頭的位置要求和形狀要求都不相同。

　　「有些攝像頭需要看近處，有些攝像頭需要看遠(yuǎn)處，有的可能是長(zhǎng)焦，有的可能是短焦，有的可能尺寸要求很小，有的可能形狀要求更寬?！怪軅ケ硎荆@些都會(huì)影響攝像頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此需要定制光學(xué)和性能參數(shù)。

　　目前，3D 攝像頭領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)的就是蘋(píng)果、微軟、英特爾，但對(duì)于這些新興市場(chǎng)的機(jī)器人應(yīng)用，他們無(wú)法滿足要求。

　　「巨頭對(duì)巨頭門(mén)當(dāng)戶對(duì)，但如果你是個(gè)新興的中小企業(yè)，去讓英特爾定制，門(mén)檻會(huì)很高。因?yàn)樗坏﹦?dòng)工這個(gè)項(xiàng)目，是很重要的事情。」周偉說(shuō)，

　　「所以一般的企業(yè)，很難說(shuō)動(dòng)這些大公司，讓大公司去修改方案?！箻?lè)行天下作為創(chuàng)業(yè)公司，他們就可以為客戶各種各樣的定制化服務(wù)。據(jù)周偉介紹，樂(lè)行天下的 3D 攝像頭目前已外銷(xiāo)至以色列、巴西和美國(guó)。

　　實(shí)際上，除了機(jī)器人之外，所有涉及機(jī)器視覺(jué)的智能硬件廠商，都可能是潛在客戶。比如 VR/AR 設(shè)備，它們都需要 3D 攝像頭進(jìn)行環(huán)境感知、建模，手勢(shì)識(shí)別等等。

　　據(jù) ABI Research 的數(shù)據(jù)顯示，VR 設(shè)備在 2020 年，累計(jì)出貨量將超過(guò) 1 億臺(tái)，Grand View Research 的數(shù)據(jù)表明，2024 年 AR 設(shè)備年銷(xiāo)售額將達(dá) 1002 億美元。

　　「創(chuàng)業(yè)公司與大型廠商，將各有自己的市場(chǎng)定位?！怪軅フf(shuō)，這些新興應(yīng)用，初始需求量相對(duì)較少，并不會(huì)引起大型攝像頭廠商的注意，而這就是創(chuàng)業(yè)公司的市場(chǎng)空間。