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1、pos機支付行業(yè)未來發(fā)展趨勢

pos機支付行業(yè)未來發(fā)展趨勢

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（一）3D視覺感知行業(yè)發(fā)展情況

3D 視覺感知技術(shù)經(jīng)歷了從工業(yè)級向消費級拓展的過程，核心技術(shù)的不斷突破和迭代，讓大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成為可能。經(jīng)過近十余年的起步、發(fā)展，3D 視覺感知行業(yè)即將迎來快速增長時期，生物識別、AIoT、消費電子、工業(yè)三維測量、汽車自動駕駛等是其主要應(yīng)用領(lǐng)域。3D 視覺感知產(chǎn)業(yè)鏈長，涵蓋上游的元器件供應(yīng)商或代工廠，中游的 3D 視覺感知方案商，以及下游的各類應(yīng)用場景客戶，在技術(shù)、資金、人才等多方面形成了較高的行業(yè)門檻和壁壘。

1、3D 視覺感知行業(yè)概況行業(yè)發(fā)展歷程

3D 視覺感知技術(shù)最早應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，主要用于工業(yè)設(shè)備與零部件的高精度三維測量以及物體、材料的微小形變測量等，代表產(chǎn)品如德國高慕公司（GOM） 的 ATOS 系列三維掃描儀和 ARAMIS 三維形變測量系統(tǒng)用于工業(yè)零部件三維尺寸和形變測量；瑞典?？怂箍担℉EXAGON）的 PrimeScan 掃描儀能夠?qū)I(yè)部

件實現(xiàn)高精度3D 數(shù)字化作業(yè)；Correlated Solution, Inc（. 美國CSI公司）的VIC-3D系列掃描儀可以通過數(shù)字圖像相關(guān)法的原理，對物體表面的任意點進行位移、應(yīng)變的測量。為了滿足工業(yè)領(lǐng)域嚴(yán)苛的工作環(huán)境與高達微米級的測量精度，用于工業(yè)檢測的 3D 視覺測量設(shè)備一般為多種技術(shù)融合使用，比如利用相位結(jié)構(gòu)光以及高精度工業(yè)相機組成的工業(yè)三維測量儀器，致使設(shè)備成本高、體積大、功耗高， 應(yīng)用普及緩慢。

隨著底層元器件、核心算法等技術(shù)的快速發(fā)展，3D 視覺感知技術(shù)逐漸由工業(yè)領(lǐng)域向消費級領(lǐng)域推廣。國內(nèi)外一些公司先后推出了消費級 3D 視覺感知產(chǎn)品。

2010 年，微軟發(fā)布了第一代基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的 3D 視覺感知產(chǎn)品 Kinect，用于捕捉三維空間中人體的運動，實現(xiàn)通過體態(tài)的人機交互。英特爾于 2013 發(fā)布基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的產(chǎn)品 RealSense，用于實現(xiàn)手勢識別、面部分析、背景移除及3D 掃描等功能。谷歌于 2014 年公布了基于 iToF 技術(shù)的 Project Tango 平板電腦和開發(fā)工具包，為用戶提供運動跟蹤、深度感知、區(qū)域建模等功能。奧比中光于2015 年成功開發(fā)出 3D 深度引擎芯片 MX400，量產(chǎn)了基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的消費級

3D 視覺傳感器 Astra，用于三維建模、骨架跟蹤、手勢識別等應(yīng)用。經(jīng)過國內(nèi)外公司的努力推廣，3D 視覺感知行業(yè)正式起步發(fā)展。

早期所推出的 3D 視覺感知產(chǎn)品相對于工業(yè)級產(chǎn)品而言，雖然成本、體積、功耗都得到顯著的降低，但其應(yīng)用大都聚焦在三維建模、人機交互等領(lǐng)域。隨著3D 視覺感知技術(shù)的進一步迭代與優(yōu)化，也逐漸向?qū)Τ杀?、功耗、體積等要求更加嚴(yán)格的應(yīng)用領(lǐng)域拓展，比如智能手機、移動支付、AIoT 等。

2017 年蘋果發(fā)布 iPhone X，搭載了前置 3D 結(jié)構(gòu)光視覺傳感器，用于人臉解鎖、人臉支付等功能，給用戶帶來更加便捷、安全的體驗。蘋果手機的引領(lǐng)使得3D 視覺傳感器在手機領(lǐng)域得以規(guī)?；瘧?yīng)用，同時也標(biāo)志著 3D 視覺感知技術(shù)在消費級領(lǐng)域開始規(guī)模化普及?；?3D 視覺感知的相關(guān)應(yīng)用如生物識別、三維重建、骨架跟蹤、AR 交互、數(shù)字孿生、自主定位導(dǎo)航等應(yīng)用在消費電子、金融、零售、餐飲、汽車、AIoT 等行業(yè)落地應(yīng)用。3D 視覺感知行業(yè)迎來初級發(fā)展時期。

2018 年以來，刷臉支付逐步成為一種規(guī)模應(yīng)用的支付新方式。除了刷臉支付，3D 視覺傳感器在智能門鎖、3D 看房等領(lǐng)域也在加速落地。此外，3D 視覺感知技術(shù)路線也越來越豐富，華為、魅族等廠商的智能手機都相繼搭載了基于iToF 技術(shù)的后置 3D 視覺傳感器，2020 年蘋果在其 iPad Pro 及 iPhone 12 Pro 中搭建了全新的基于 dToF 技術(shù)的 Lidar 掃描儀；谷歌旗下 Waymo 公司搭載激光雷達及多傳感器的無人駕駛汽車已進行多年測試，于 2020 年 10 月在鳳凰城推出沒有安全員的無人駕駛出租車服務(wù)。大疆創(chuàng)新的無人機如 Phantom Pro/Pro+、Mavic 2 Pro/Zoom 等型號產(chǎn)品搭載了雙目視覺系統(tǒng)，通過圖像測距來感知障礙物。3D 視覺感知行業(yè)即將迎來快速增長時期。

總的來說，3D 視覺感知行業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，由早期的工業(yè)級成功向消費級拓展，且應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷拓寬，行業(yè)經(jīng)歷了起步、初級發(fā)展時期，即將迎來快速增長時期；為了滿足越來越多應(yīng)用領(lǐng)域需求，3D 視覺感知技術(shù)也越來越豐富和全面；3D 視覺感知產(chǎn)品也隨著底層元器件及核心算法的發(fā)展，向低成本、低功耗、小體積、高性能的方向發(fā)展。

市場規(guī)模

隨著 2D 成像逐步向 3D 視覺感知升級，3D 視覺感知市場處于規(guī)?？焖僭鲩L的爆發(fā)前期。根據(jù)法國市場研究與戰(zhàn)略咨詢公司 Yole 發(fā)布的全球 3D 成像和傳感市場研究報告，2019 年全球 3D 視覺感知市場規(guī)模為 50 億美元，且市場規(guī)模將快速發(fā)展，預(yù)計在 2025 年達到 150 億美元，2019-2025 年復(fù)合增長率約為 20%。

全球3D成像和傳感市場規(guī)模預(yù)測（百萬美元）

數(shù)據(jù)來源：Yole Développement

其中各分類應(yīng)用市場規(guī)模和未來增長預(yù)測如下：

2019-2025全球3D成像和傳感市場規(guī)模預(yù)測（百萬美元）

數(shù)據(jù)來源：Yole Développement

3D 視覺感知的六大技術(shù)路線，目前均有一定的市場應(yīng)用，但是結(jié)構(gòu)光，ToF 和 Lidar 技術(shù)基于其自身的技術(shù)特點，更能滿足消費電子和汽車自動駕駛的場景應(yīng)用需求，具有更大的市場應(yīng)用空間。這三類技術(shù)目前應(yīng)用占比已高于其他 3D 視覺感知技術(shù)，未來隨著消費電子和汽車自動駕駛市場的增長，結(jié)構(gòu)光、ToF 和Lidar 技術(shù)的市場占比會進一步提升。

2019-2025全球3D成像和傳感市場規(guī)模按技術(shù)分類預(yù)測（十億美元）

數(shù)據(jù)來源：Yole Développement

產(chǎn)業(yè)鏈情況

3D 視覺感知產(chǎn)業(yè)是一個新興行業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)過近十年的不斷探索、研發(fā)及應(yīng)用，已形成一條包括上游、中游、下游和應(yīng)用終端的產(chǎn)業(yè)化鏈條。

3D 視覺感知產(chǎn)業(yè)鏈

注：紅色虛框內(nèi)為奧比中光布局的技術(shù)能力

產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為提供各類 3D 視覺傳感器硬件的供應(yīng)商或生產(chǎn)商。3D 視覺傳感器主要由深度引擎芯片、光學(xué)成像模組、激光投影模組以及其他電子器件、結(jié)構(gòu)件等構(gòu)成。其中光學(xué)成像模組的核心部件包括感光芯片、成像鏡頭、濾光片等核心元器件；激光投影模組包括激光發(fā)射器、衍射光學(xué)元件、投影鏡頭等核心元器件。感光芯片供應(yīng)商有索尼、三星、韋爾股份、思特威等；濾光片供應(yīng)商有Viavi、五方光電等，光學(xué)鏡頭供應(yīng)商有大立光、玉晶光電、新旭光學(xué)等；激光發(fā)射器供應(yīng)商有 Lumentum、菲尼薩（Finisar）、艾邁斯半導(dǎo)體（AMS）等，衍射光學(xué)元件供應(yīng)商有 CDA、AMS、馭光科技等。此外上游環(huán)節(jié)中傳感器模組生產(chǎn)商主要基于 3D 視覺傳感器的設(shè)計進行生產(chǎn)設(shè)備的定制，產(chǎn)線設(shè)計與優(yōu)化，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

產(chǎn)業(yè)鏈中游為 3D 視覺感知方案商。主要基于深度引擎算法結(jié)合應(yīng)用進行各類 3D 視覺傳感器的方案設(shè)計，其中部分 3D 視覺感知方案商已具備完整的 3D 視覺感知方案的能力，涉及三合一模組/系統(tǒng)設(shè)計、光學(xué)成像模組、激光投影模組的設(shè)計與生產(chǎn)，3D 視覺感知系統(tǒng)和組件的標(biāo)定、對齊、補償、校準(zhǔn)，核心元器件如激光器、衍射光學(xué)元件、濾光片等定制設(shè)計，深度引擎芯片的設(shè)計，以及配套固件、開發(fā)工具包 SDK 等軟件的研發(fā)，代表企業(yè)如蘋果、微軟、英特爾、華為、奧比中光等。

產(chǎn)業(yè)鏈下游主要為根據(jù)終端的各類應(yīng)用場景開發(fā)各類應(yīng)用算法的應(yīng)用算法方案。目前已具備一定商業(yè)應(yīng)用的算法包括：人臉識別、活體檢測算法，三維測量、三維重建算法，圖像分割、圖像增強優(yōu)化算法，VSLAM 算法，骨架、姿態(tài)識別、行為分析算法，沉浸式 AR、虛擬現(xiàn)實算法等。隨著 3D 視覺感知應(yīng)用場景的豐富，會有更多的應(yīng)用算法商業(yè)化。

產(chǎn)業(yè)應(yīng)用終端主要是基于 3D 視覺感知技術(shù)的各類應(yīng)用場景客戶，包括生物識別（刷臉支付、智能門鎖門禁、身份識別等）、AIoT（3D 空間掃描、服務(wù)型機器人、AR/VR 設(shè)備等）消費電子（智能手機、平板設(shè)備、電視等）、工業(yè)（工業(yè)掃描、工業(yè)機器人等）、以及汽車（車載激光雷達、車載視覺傳感器等）等眾多客戶，如魅族、OPPO、螞蟻集團、惠普、優(yōu)必選、凱迪仕等；此外，應(yīng)用終端還包括家庭、零售、學(xué)校、醫(yī)院、藥店、政府、企業(yè)、工廠、公共運輸領(lǐng)域（包括不限于地鐵、公交、高鐵、飛機等）等。

3D 視覺感知行業(yè)的整體發(fā)展與上游核心元器件的升級迭代緊密相關(guān)。為促使 3D 視覺傳感器實現(xiàn)快速迭代、達到較好性能并滿足特定行業(yè)需求，產(chǎn)業(yè)鏈上游元器件的定制化研發(fā)是必經(jīng)之路。包括對核心感光芯片的功能、架構(gòu)、像素、材料摻雜等重新設(shè)計研發(fā)，對激光投影模組中的激光陣列芯片、衍射光學(xué)元件進行定制化設(shè)計研發(fā)，配套研發(fā)出一系列深度引擎算法及深度引擎芯片等。

然而，多數(shù) 3D 視覺感知技術(shù)如 iToF、dToF 等依然處于起步發(fā)展階段，整體行業(yè)也處于發(fā)展前期，因此產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)難以提供專用于 3D 視覺感知技術(shù)的核心元器件，早期在產(chǎn)品開發(fā)過程中，主要選自已經(jīng)成熟應(yīng)用于其他行業(yè)的元器件，比如光學(xué)鏡頭、感光芯片、濾光片均來自于 2D 成像行業(yè)，激光發(fā)射器則來自于光通信、激光加工行業(yè)。由于這些元器件的非專用化，導(dǎo)致 3D 視覺感知行業(yè)的發(fā)展遭受瓶頸。

產(chǎn)業(yè)鏈中游 3D 視覺感知方案商由于直接進行 3D 視覺感知產(chǎn)品研發(fā)，同時對接上、下游企業(yè)，因此對 3D 視覺感知技術(shù)擁有最為全面的系統(tǒng)級理解能力， 是整個產(chǎn)業(yè)鏈中最為重要的環(huán)節(jié)。3D 視覺感知方案商需要深入理解客戶的需求， 并整合上游產(chǎn)業(yè)鏈資源以開發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品，因此 3D 視覺感知行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展具有其獨特的特點，即依托于中游企業(yè)，帶動上游企業(yè)研發(fā)并提供定制化的元器件，下游應(yīng)用算法方案商算法迭代優(yōu)化，共同促進客戶向 3D 視覺智能化升級。如 2017 年蘋果同上游器件企業(yè)定制開發(fā)了用于手機前置結(jié)構(gòu)光的一系列核心器件，包括 VCSEL 激光器、DOE、濾光片等；2020 年蘋果同上游企業(yè)索尼合作研發(fā)了用于激光雷達的 dToF 感光芯片。

2、3D 視覺感知應(yīng)用發(fā)展情況

3D 視覺感知技術(shù)與產(chǎn)品經(jīng)過多年的發(fā)展，目前已在生物識別、AIoT、消費電子（中期市場）、工業(yè)三維測量、汽車應(yīng)用（長期市場）等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了推廣應(yīng)用，并在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用。

生物識別領(lǐng)域應(yīng)用

生物識別是一種通過計算機、光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器等多個技術(shù)領(lǐng)域密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，如指紋、人臉、虹膜等和行為特征如筆跡、聲音、步態(tài)等進行個人身份鑒定的方法。隨著對于身份識別和保密需求的日益增加， 各類新興生物識別的技術(shù)不斷發(fā)展，通過 3D 視覺感知技術(shù)實現(xiàn)的生物識別方法逐漸落地于不同的應(yīng)用場景。相較于指紋、虹膜、2D 人臉識別及掌紋，3D 人臉識別的特點如下：

生物識別方法

3D 人臉識別

2D人臉識別

虹膜

指紋

掌紋

精度

高

一般

極高

高

高

安全系數(shù)

高

一般

高

一般，容易被

仿造

較高

穩(wěn)定性

穩(wěn)定

一般

終生不變

易磨損

易磨損

采集成本

中

中

高

低

中

便利程度

高

高

低

一般，接觸式識別，部分人

無法識別

一般，接觸式識別

常用應(yīng)用場景

刷臉支付、門鎖

門禁、交通、身份核驗等

門禁、安防等

目前應(yīng)用場景較少

手機、考勤、金融等

目前應(yīng)用場景較少

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料整理

目前，3D 人臉識別技術(shù)主要有以下應(yīng)用場景：

①3D 刷臉支付

3D 刷臉支付是繼二維碼支付后由 3D 視覺感知技術(shù)驅(qū)動的新一代支付方式， 起源于 2018 年，支付寶率先發(fā)布“蜻蜓”3D 刷臉支付終端，2019 年，微信的3D 刷臉支付終端“青蛙”正式上線，同年，銀聯(lián)系試點的 3D 刷臉支付終端“藍(lán)鯨”正式發(fā)布。相較于銀行卡支付和 QR 碼支付，3D 刷臉支付更加快捷便利， 無需輸入密碼即可完成支付驗證。截至 2020 年末，在支付寶、微信支付、銀聯(lián)商務(wù)、拉卡拉等第三方支付公司的積極推動下，全國已合計完成超過百萬臺線下支付設(shè)備的鋪設(shè)。

從支付方式的演變歷程來看，一種新的支付方式能否成功發(fā)展取決于是否能夠更好滿足最終用戶支付便捷與安全的根本需求。刷臉支付避免了攜帶支付中間介質(zhì)，使用高效、便利，滿足了身份核驗的唯一性，更好實現(xiàn)支付安全與便捷的統(tǒng)一，能夠更好滿足最終用戶的根本需求，因此成為了線下支付方式的長期發(fā)展方向，具備驅(qū)動自我發(fā)展的底層源動力。

隨著移動支付和 3D 視覺感知技術(shù)的日漸成熟，預(yù)計將會有更多的線下支付場景使用刷臉支付，包括便利店，無人自助場景（如自動售賣機、智能快遞柜） 以及部分新興的支付場景（如 ATM/自動取款機、醫(yī)院、學(xué)校等），將會進一步帶動 3D 視覺傳感行業(yè)的快速發(fā)展。據(jù) 2020 年 5 月中國銀聯(lián)發(fā)布的《2020 年中國銀行卡產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，2019 年通過銀聯(lián)認(rèn)證的主要終端生產(chǎn)廠商累計銷售傳統(tǒng) POS 終端 1,944.3 萬臺，累計銷售智能 POS 機終端 459 萬臺，合計 POS 機終端出貨量超過 2,400 萬臺，該數(shù)據(jù)未包含出貨量更大的用于掃碼支付的掃碼槍和掃碼攝像頭。刷臉支付基于優(yōu)異的便利性、安全性將逐步滲透至線下支付的各領(lǐng)域，未來具有較大的市場空間。

②3D 門鎖門禁

3D 視覺感知技術(shù)在生物識別領(lǐng)域的應(yīng)用還包括家庭、零售、學(xué)校、醫(yī)院、藥店、政府、企業(yè)、工廠、公共運輸（包括不限于地鐵、公交、高鐵、飛機等） 的刷臉門鎖、門禁、閘機場景。

在刷臉門鎖、門禁場景下，搭載 3D 人臉識別的門鎖、門禁避免了接觸式的識別過程，相較于傳統(tǒng)的密碼鎖和指紋鎖給用戶帶來了更好的便利性。此外，3D 人臉識別技術(shù)的特點（如較高的識別精度和穩(wěn)定性）與門鎖門禁的安全性需求天然契合。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，智能門鎖、門禁的制造成本將逐漸下降，結(jié)合我國居民可支配收入上升帶來的消費升級，智能門鎖、門禁的性價比將進一步提升，引領(lǐng)傳統(tǒng)門鎖、門禁的智能化轉(zhuǎn)型。根據(jù) Counterpoint 的統(tǒng)計，2018 年， 我國智能門鎖市場出貨量達 1,630 萬套，預(yù)計 2022 年，我國智能門鎖市場出貨量將達 4,770 萬件，2018-2022 年復(fù)合增長率預(yù)計為 30.8%。

在刷臉閘機場景下，搭載 3D 視覺傳感器的閘機可廣泛應(yīng)用于機場、地鐵站、停車場等多個場所，助力公共運輸業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。2019 年 4 月，國內(nèi)首條采用 3D 人臉識別閘機的地鐵線路-濟南地鐵 1 號線開啟商業(yè)運營，閘機一分鐘可通過 30-40 名乘客，無需任何介質(zhì)，大幅提升了用戶體驗和地鐵運營效率。

3D 人臉識別還將在更多場景為用戶提供便利服務(wù)。例如在政府、醫(yī)院、藥店等場景，可以快速、準(zhǔn)確地對到訪者進行身份辨別。在學(xué)校等教育類場景，可以為學(xué)生提供體測服務(wù)，采集完整的人體數(shù)據(jù)后通過科學(xué)分析處理，形成對應(yīng)的體質(zhì)數(shù)據(jù)分析及個體運動方案。

AIoT 領(lǐng)域應(yīng)用

3D 視覺感知技術(shù)在 AIoT 領(lǐng)域的應(yīng)用包括 3D 空間掃描、服務(wù)機器人、AR交互、人體/動物掃描、智能農(nóng)牧、智慧交通、安防行為識別、體感健身等。

在 3D 空間掃描應(yīng)用領(lǐng)域，由 3D 視覺傳感器陣列組成的 3D 房屋掃描設(shè)備可快速對房屋內(nèi)部進行高精度、快速地三維重建，更精準(zhǔn)地還原房屋信息，進一步實現(xiàn)模擬實景的 3D 看房，提高用戶的在線看房體驗。此外，3D 空間掃描可以對空間進行多點、多角度的掃描拍攝，在房屋的初始建設(shè)、消防布置、裝修等多個階段提供全方位的室內(nèi)地圖構(gòu)建，最終生成 VR 空間三維模型，實現(xiàn)空間內(nèi)的全景查看。相較于傳統(tǒng)的線上看房，VR 看房可以幫助終端用戶更直觀地感受到房間的立體感和空間感，體驗優(yōu)于普通照片看房的真實感。根據(jù)貝殼的上市招股書披露，2019 年貝殼的 VR 看房吸引了約 4.2 億次線上觀看，截至 2020 年 6 月 30 日的前三個月中，每天平均可促成約 159,000 個 VR 家庭展示。

全球商務(wù)用機器人市場規(guī)模（億美元）

資料來源：IDC

在服務(wù)機器人應(yīng)用領(lǐng)域，3D 視覺傳感器可以幫助服務(wù)機器人高效完成人臉識別、距離感知、避障、導(dǎo)航等功能，使其更加智能化。目前已實現(xiàn)落地的應(yīng)用包括掃地機器人、自動配送機器人、引導(dǎo)陪伴機器人等，服務(wù)于家庭、餐廳、旅館、醫(yī)院等多個線下場景。根據(jù) IDC 的數(shù)據(jù)，2017 年全球商務(wù)用機器人市場規(guī)模為 213.2 億美元，預(yù)計 2022 年全球市場規(guī)?？蛇_ 538.0 億美元，2017-2022 年復(fù)合增長率預(yù)計為 20.3%。

在 AR 領(lǐng)域，3D 視覺感知技術(shù)可幫助 AR 設(shè)備對周圍環(huán)境進行三維重建， 使得虛擬的立體影像更好的疊加在現(xiàn)實場景中，同時 3D 視覺感知可以識別人的

手勢、動作從而實現(xiàn)人與虛擬影像的交互。該功能可廣泛應(yīng)用于零售購物、遠(yuǎn)程醫(yī)療、工業(yè)維修、交互設(shè)計、教育培訓(xùn)、信息展示、游戲等不同的場景，提供豐富的用戶體驗。目前該場景的應(yīng)用尚處于技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品優(yōu)化迭代階段。在直播設(shè)備方面，搭載 3D 視覺傳感器的直播一體機通過采集人體及空間的實時 3D 信息，可以更好的區(qū)分前景和背景畫面，在無需背景綠布的情況下，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的摳圖、拼圖、AR 影像疊加等，目前直播一體機已得到行業(yè)企業(yè)的認(rèn)可和推廣。

3D 視覺通過對人體動作的捕捉還可用于遠(yuǎn)程監(jiān)護、體感健身等。針對老人群體，搭載 3D 視覺傳感器的監(jiān)護設(shè)備可以在家中進行實時監(jiān)測，基于深度點陣圖識別等技術(shù)通過僅采集人體的 3D 信息（無需采集圖像信息）來完成對老人的動作、姿態(tài)進行識別和預(yù)警，在維護用戶安全的同時保護其個人隱私。針對健身人群，搭載 3D 視覺傳感器的健身鏡能準(zhǔn)確捕捉人體動作，讓健身愛好者在家就可以通過專業(yè)的健身鏡跟著健身教練進行各類健身運動。

在人體掃描領(lǐng)域，針對兒童及青少年群體，3D 視覺感知技術(shù)的應(yīng)用主要包括 3D 體態(tài)儀、智能體測設(shè)備等。其中，3D 體態(tài)儀可以快速采集學(xué)生的體型數(shù)據(jù)，自動進行體態(tài)評估，有助于發(fā)現(xiàn)學(xué)生不良體態(tài)、肥胖類型等健康風(fēng)險；智能 體測設(shè)備利用人臉識別對學(xué)生身份進行快速確定，自動綁定學(xué)生測量及體檢數(shù)據(jù)， 便于后續(xù)建立個性化的分析模型，為學(xué)生提出改善方案；

3D 視覺感知還可以通過對快速移動人體和物體的識別、定位等功能用于體育運動的評比，如乒乓球機器人利用高速小物體跟蹤算法、乒乓球軌跡 3D 重現(xiàn)等技術(shù)，實現(xiàn)自動發(fā)球、識別跟蹤、判斷評分等。

綜上而言，3D 視覺感知技術(shù)在 AIoT 領(lǐng)域有許多潛在可探索挖掘的應(yīng)用場景，將為行業(yè)的長期市場需求發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

消費電子領(lǐng)域應(yīng)用

智能手機是 3D 視覺感知技術(shù)在消費電子領(lǐng)域最大的應(yīng)用場景之一。2017 年9 月以來，蘋果公司的 iPhoneX、iPhone 11、iPhone 12 手機系列均搭載了前置結(jié)構(gòu)光 3D 視覺傳感器，并在 iPhone 12 Pro 上同步搭載了基于 dToF 技術(shù)的后置激光雷達掃描儀；安卓端包括華為 Mate 系列、P 系列，OPPO Find X，魅族 17 Pro、18 Pro 等陸續(xù)有十余款智能手機分別在前置和后置視覺傳感器中不斷嘗試使用結(jié)構(gòu)光和 ToF 技術(shù)。3D 視覺感知技術(shù)的加載使智能手機在解鎖、支付、拍照、AR 互動、圖片美化、三維空間掃描等功能的用戶體驗得到了升級或?qū)崿F(xiàn)。

基于 IDC 于 2020 年 12 月發(fā)布的全球智能手機市場的數(shù)據(jù)，2024 年全球智能手機出貨量預(yù)計可達 14.7 億臺。另外根據(jù)下圖 IDC 2020 年發(fā)布的全球智能手機價格分布預(yù)測估算，中端及以上機型（售價在 200 美金以上）占比超過一半， 預(yù)計銷售數(shù)量將超過 7.3 億臺。隨著智能手機前、后置的 3D 視覺應(yīng)用的不斷探索，同時屏下結(jié)構(gòu)光和前后置 iToF 和 dToF 技術(shù)的應(yīng)用，加上未來各項技術(shù)的不斷成熟和迭代所帶來的軟硬件成本下降，結(jié)構(gòu)光/ToF 等技術(shù)將在中高端機型中普及，從而進一步提高在智能手機領(lǐng)域的滲透率。

全球智能手機價格分布預(yù)測

數(shù)據(jù)來源：IDC

隨著 3D 視覺感知技術(shù)的不斷發(fā)展，其在消費電子領(lǐng)域的應(yīng)用正在不斷拓展。除智能手機外，還廣泛適用于電腦、電視等多種終端設(shè)備。2020 年 3 月，蘋果推出的新款 iPad Pro 平板搭載了激光雷達掃描儀，用于環(huán)境的三維檢測和三維掃描，可以實現(xiàn)如測量、游戲、購物、裝修等各類 AR 體驗；2020 年 4 月康佳發(fā)布了 APHAEA 旗艦新品全球首款 AI 電視內(nèi)置 3D 視覺傳感器，可用于 3D 刷臉購物、AI 健身、AR 游戲、家居智能場景聯(lián)動等。

根據(jù) IDC 于 2021 年發(fā)布的報告，2020 年全球 PC（不包括平板電腦）出貨達到了 3.0 億臺，較 2019 年增幅約13.1%；2020 年全球平板電腦出貨量達到了 1.6 億臺，較 2019 年以來增幅約 13.6%；2020 年全球智能視頻娛樂系統(tǒng)（包括電視、游戲主機等）出貨量為 2.96 億臺， 預(yù)計未來將穩(wěn)步增長。3D 視覺感知技術(shù)在消費電子各領(lǐng)域給用戶帶來較好的用戶體驗，未來具有較大的市場滲透空間。

工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用

3D 視覺感知在工業(yè)領(lǐng)域主要應(yīng)用于三維掃描、微小形變測量、彎管角度測量分析、工業(yè)機器人的定位與導(dǎo)航等方面。三維測量一直是工業(yè)領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)環(huán)節(jié)，此前相關(guān)技術(shù)主要由歐美國家的大型工業(yè)生產(chǎn)廠商主導(dǎo)，如德國 GOM 公司。近年來，隨著國內(nèi)企業(yè)對高精密 3D 測量技術(shù)的不斷積累，國產(chǎn)設(shè)備以較高的性價比開始逐步替代進口設(shè)備，且不斷拓展工業(yè)領(lǐng)域新的應(yīng)用。

工業(yè)三維掃描設(shè)備可實現(xiàn)非接觸式的對工業(yè)設(shè)備、零部件等表面三維數(shù)據(jù)的細(xì)致、精確、快速獲取。同時結(jié)合全局自動拼接技術(shù)，可以實現(xiàn)幾十米超大工件的快速高精度測量。廣泛適用于各種有三維數(shù)據(jù)需求的行業(yè)，如汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、數(shù)碼家電、文保文創(chuàng)及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

微小形變測量，通過 3D 視覺感知技術(shù)實現(xiàn)對設(shè)備、零部件、材料以及微小物體等變形過程中物體表面的三維坐標(biāo)、位移及應(yīng)變的測量?？捎糜诳蒲袉挝?、汽車、軍工等行業(yè)材料力學(xué)研究、土木工程研究、高速沖擊實驗、部件變形測量等。

3D 視覺感知在工業(yè)領(lǐng)域的另一應(yīng)用是彎管測量儀，利用工業(yè)級相機從各個角度拍攝彎管的二維圖像，通過圖像識別、立體視覺、攝影測量、多相機空間標(biāo)定、三維重建等技術(shù)，快速實現(xiàn)彎管三維外形的智能化高效在線測量檢測，大幅提高生產(chǎn)制造效率、大幅降低人力和檢具成本，最終基于云端數(shù)據(jù)的分析可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)追溯、智能化的工藝優(yōu)化。

工業(yè)機器人應(yīng)用主要是通過搭載 3D 視覺傳感器以實現(xiàn)距離感知、避障導(dǎo)航、三維地圖重建等多項功能，從而更好地完成分揀、搬運、排障等多項服務(wù)，大幅減少人工需求。根據(jù) IFR 的數(shù)據(jù)，2018 年全球工業(yè)機器人銷量約為 42.2 萬臺， 預(yù)計 2022 年全球工業(yè)機器人銷量將穩(wěn)定增長至 58.4 萬臺，2018-2022 年復(fù)合增長率約為 8.46%。

分揀機器人

搬運機器人

排障機器人

汽車領(lǐng)域應(yīng)用

3D 視覺感知技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要分為車外和車內(nèi)應(yīng)用，其中車外應(yīng)用包括自動駕駛及輔助駕駛 360 度 3D 環(huán)視、車外身份識別等，車內(nèi)應(yīng)用包括駕駛員檢測以及車內(nèi)交互。

汽車自動駕駛及輔助駕駛的實現(xiàn)需要感知車身周圍 3D 信息的 360 度環(huán)視系統(tǒng)。目前汽車上搭載的環(huán)視系統(tǒng)為 2D 環(huán)視，通過多個 2D 攝像頭所拍攝圖像的拼接來得到汽車周邊的 2D 圖像，并實時提供給駕駛員以輔助其進行駕駛。未來， 面向自動駕駛汽車，2D 環(huán)視將逐步升級為 3D 環(huán)視?；?dToF 技術(shù)的面陣式Lidar 被認(rèn)為是未來自動駕駛汽車主流 Lidar 產(chǎn)品之一，是目前眾多 Lidar 公司加大投入、爭相競爭的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù) M14 Intelligence 的預(yù)測，2025 年全球汽車需求量約為 7,900 萬輛，Lidar 的出貨量預(yù)計為 465 萬套，則搭載 Lidar 的自動駕駛汽車銷量比例將大幅提升。

3D 視覺感知的車外身份識別及車內(nèi)駕駛員檢測、交互功能也已經(jīng)開始應(yīng)用在了汽車領(lǐng)域。2020 年，凱迪拉克發(fā)布 2021 款 XT4，支持配備“人臉識別解鎖啟動系統(tǒng)”，該系統(tǒng)基于雙目紅外 3D 人臉識別技術(shù)，當(dāng)系統(tǒng)綁定的駕駛員靠近車輛時，系統(tǒng)將自動啟動，經(jīng)過身份認(rèn)證后可實現(xiàn)無感解鎖啟動車輛。2017 年以來，寶馬發(fā)布的 5 系和 7 系轎車均配備了基于 ToF 技術(shù)的手勢識別系統(tǒng)，可實現(xiàn)音量調(diào)節(jié)、電話接聽、切換攝像機視角及啟動導(dǎo)航等功能。

隨著國家不斷推出系列鼓勵支持智能汽車的相關(guān)法規(guī)和政策，預(yù)計未來產(chǎn)業(yè)鏈將不斷完善，相關(guān)應(yīng)用場景關(guān)注度和認(rèn)可度不斷提升。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的預(yù)測，2019 年全球車載攝像頭市場規(guī)模為 112 億美元，中國市場規(guī)模為 47 億元人民幣，隨著車道偏離預(yù)警、汽車碰撞預(yù)警和自動泊車的逐步普及，單車所需搭載攝像頭的數(shù)量不斷增加，預(yù)計到 2025 年全球車載攝像頭市場規(guī)模將達到 270億美元，中國車載攝像頭市場規(guī)模有望突破 230 億元人民幣。

（二）行業(yè)未來發(fā)展趨勢

隨著 5G 技術(shù)的推廣普及，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將迎來快速發(fā)展，推動視覺技術(shù)加速從 2D 成像向 3D 視覺感知跨越，成為各行各業(yè)智能化升級的關(guān)鍵共性技術(shù)，催生出越來越多的應(yīng)用場景，旺盛的需求同時也將倒逼各種主要 3D 視覺感知技術(shù)快速進化迭代，推動行業(yè)加快發(fā)展。

1、2D 成像向 3D 視覺感知升級

在過去的數(shù)十年中，2D 成像技術(shù)有了長足的發(fā)展。AI 算法及算力逐步可以通過 2D 相機產(chǎn)生的平面圖像對環(huán)境進行識別、判斷和追蹤。然而，2D 圖像僅能夠提供固定平面內(nèi)的形狀及紋理信息，無法提供 AI 算法實現(xiàn)精準(zhǔn)識別、追蹤等功能所需的空間形貌、位姿等信息。

3D 視覺感知技術(shù)則充分彌補了 2D 成像技術(shù)的缺陷，在同步提供 2D 圖像的同時，還能夠為 AI 算法及算力提供視場內(nèi)物體的深度、形貌、位姿等 3D 信息?；?3D 視覺感知技術(shù)研發(fā)出的 3D 視覺傳感器可以采集人體、物體以及空間的3D 信息，配合 AI 算法能夠?qū)崿F(xiàn)多種 2D 成像技術(shù)難以實現(xiàn)的功能。使得 AI 的相關(guān)應(yīng)用如生物識別、三維重建、骨架跟蹤、AR 交互、數(shù)字孿生、自主定位導(dǎo)航等應(yīng)用有了更好的體驗。3D 視覺感知技術(shù)將成為促使人工智能更廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵共性技術(shù)。

2、3D 視覺感知應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏佣鄻踊倚袠I(yè)滲透率更高

智能物聯(lián)網(wǎng)時代是行業(yè)發(fā)展方向，智能化將逐步應(yīng)用于“衣、食、住、行、工、娛、醫(yī)”等人類生活的各領(lǐng)域。簡單重復(fù)性的工作更多將由智能化的機器來完成。3D 視覺感知技術(shù)是智能化的基礎(chǔ)，可以精準(zhǔn)還原三維世界，并基于高質(zhì)量的源頭數(shù)據(jù)作智能化的分析，促使機器更好地實現(xiàn)在簡單重復(fù)性的工作方面對人類的超越，為我們的日常生活帶來極大便利和效率的提升。

人類生活的豐富多彩，也意味著未來智能化功能的多種多樣。隨著 3D 視覺感知技術(shù)的不斷成熟，越來越多場景開始利用 3D 視覺感知技術(shù)向智能化升級。3D 視覺感知技術(shù)的應(yīng)用從工業(yè)級場景到消費級場景，目前拓展至生物識別、AIoT、消費電子、工業(yè)三維測量等多個領(lǐng)域。未來隨著底層技術(shù)的進一步迭代、應(yīng)用型技術(shù)的不斷創(chuàng)新、多技術(shù)路徑豐富與全面融合、產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善、成本持續(xù)的降低等，3D 視覺感知技術(shù)將具備更強大的功能，在原有應(yīng)用領(lǐng)域拓展和滲透更多場景，并持續(xù)落地到自動駕駛汽車、數(shù)字孿生、高精密加工、AR 交互等更多新的應(yīng)用領(lǐng)域。

3D 視覺傳感器在手機端的主要應(yīng)用為人臉解鎖、拍照背景虛化、人像美拍、AR 特效、3D 掃描等。目前各類應(yīng)用已取得較好的用戶體驗，如蘋果手機的前置刷臉解鎖應(yīng)用，華為手機后置 iToF 傳感器用于拍照景深的提取和圖片的優(yōu)化， 均取得了較好用戶反饋，促進了銷量。目前多家手機廠商均嘗試在其旗艦機型和高端機型上搭載 3D 視覺傳感器，未來隨著技術(shù)演進，成本的降低，手機端的各類應(yīng)用將有更好體驗和更多的功能，各手機品牌將向逐漸從旗艦機型向高端、中端、低端機型普及。

在刷臉支付方面，2018 年和2019 年已經(jīng)完成一定規(guī)模的線下滲透。但是2020年突發(fā)的疫情影響，線下零售業(yè)受到重創(chuàng)，使得刷臉支付應(yīng)用的推廣進展暫時放緩，預(yù)計在疫情過后，刷臉支付的應(yīng)用將迎來快速的普及。

除手機和刷臉支付領(lǐng)域外，3D 視覺感知技術(shù)也在智能電視、平板電腦、個人電腦、機器人、智能門鎖、門禁、工業(yè)檢測、投影交互、3D 空間掃描、智慧客廳、智能監(jiān)護、智慧物流、自動駕駛、人體測量、體感健身等領(lǐng)域逐步滲透。隨著 3D 視覺感知各技術(shù)進一步的完善，其他應(yīng)用場景定制化的專用設(shè)備將會具有更好的性能，支撐更好的用戶體驗；產(chǎn)業(yè)鏈的完善、量產(chǎn)成本的降低也將加速3D 視覺感知技術(shù)在其他應(yīng)用領(lǐng)域進一步拓展和滲透。

3、3D 視覺感知技術(shù)要求不斷提升

當(dāng)前 3D 視覺感知產(chǎn)品核心零部件國產(chǎn)化、定制化程度不高，導(dǎo)致產(chǎn)品的成本、性能、體積、功耗等先進性指標(biāo)仍有較大提升空間。國外企業(yè)在 3D 視覺感知技術(shù)方面占有一定的優(yōu)勢，但我國擁有規(guī)模最大、增速最快的應(yīng)用市場，因此3D 視覺感知行業(yè)的發(fā)展勢必要經(jīng)過國外占優(yōu)、中外抗衡等階段，而在發(fā)展過程中，需要通過不斷提升核心零部件的定制化以及國產(chǎn)化程度，從而確保在技術(shù)先進性指標(biāo)上具備領(lǐng)先優(yōu)勢，才能保證在國際競爭中占有一定的優(yōu)勢。

目前 3D 視覺感知產(chǎn)品在諸多領(lǐng)域已有初步應(yīng)用，但技術(shù)迭代速度緩慢導(dǎo)致產(chǎn)品應(yīng)用推廣受阻，難以滿足下游市場對 3D 視覺感知多樣化、不斷增長的應(yīng)用需求。2D 視覺時代經(jīng)過幾十年的時間，在圖像分辨率、算力、成像性能等方面都取得了巨大的進步。而目前，3D 視覺也正面臨分辨率、精度、算力等方面的快速迭代期，未來隨著分辨率及精度越來越高，邊緣端算力也越來越強，對 AI 視覺算力芯片的要求也將不斷凸顯。加快技術(shù)迭代將促使 3D 視覺感知技術(shù)加速向應(yīng)用領(lǐng)域落地。

為了將 3D 視覺感知技術(shù)通過不斷迭代以具備領(lǐng)先的技術(shù)，對全領(lǐng)域技術(shù)路線布局以及全棧式技術(shù)研發(fā)能力的要求也將不斷提升。

3D 視覺感知正逐步拓展下游市場的各類應(yīng)用，由于智能設(shè)備的多樣化，對3D 視覺的精度、成本、測量范圍等要求均不一樣，單一 3D 視覺感知技術(shù)難以滿足各類方案的需求。企業(yè)需要在掌握核心芯片、光學(xué)、算法等底層核心能力的基礎(chǔ)上，盡可能具備結(jié)構(gòu)光、iToF、雙目、dToF、Lidar、工業(yè)三維測量等全領(lǐng)域技術(shù)路線布局及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)的能力。

另外，3D 視覺感知行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，在很多細(xì)分領(lǐng)域的實際應(yīng)用仍待進一步探索。由于行業(yè)的技術(shù)門檻較高，且客戶需要的不僅僅是一顆傳感器或者軟件算法，而是一整套的解決方案以及技術(shù)支持體系。因此企業(yè)需具備涵蓋系統(tǒng)設(shè)計、芯片設(shè)計、算法研發(fā)、光學(xué)系統(tǒng)、軟件開發(fā)、量產(chǎn)技術(shù)等全棧式技術(shù)研發(fā)能力，覆蓋產(chǎn)品從設(shè)計、研發(fā)到制造的全周期研發(fā)流程，為客戶提供包含芯片開發(fā)+硬件量產(chǎn)+應(yīng)用算法在內(nèi)的完整 3D 視覺感知應(yīng)用方案。

以上就是關(guān)于pos機支付行業(yè)未來發(fā)展趨勢,2022年3D視覺感知行業(yè)發(fā)展情況及未來發(fā)展趨勢的知識，后面我們會繼續(xù)為大家整理關(guān)于pos機支付行業(yè)未來發(fā)展趨勢的知識，希望能夠幫助到大家！