自2017年至今,麦姆斯咨询伴随中国3D视觉产业走过了6年历程,见证了全球3D视觉技术创新与应用崛起,领略了众多国产3D视觉厂商在芯片、模组、集成方案等多领域的激流勇进与蓬勃发展。2023年9月6日-7日,麦姆斯咨询再次与深圳贺戎博闻展览有限公司携手,在第24届中国国际光电博览会(2023 CIOE)期间举办了『第34届“微言大义”研讨会:3D视觉技术及应用』,近700名专业观众共同参与其中。本次会议包括“激光雷达技术及应用”和“3D传感与成像核心技术”两个专题,由上海微技术工业研究院副总经理李宏担任嘉宾主持,来自3D视觉领域的24家知名厂商参与并发表了精彩演讲。
『第34届“微言大义”研讨会:3D视觉技术及应用』会议现场
“激光雷达技术及应用”专题
1. 舜宇车载光学《以光学创新促进激光雷达模组量产应用》
舜宇车载光学新领域研发负责人杨佳
舜宇车载光学拥有30多年的光学经验和18年的车载镜头经验,自2012年以来,在车载镜头领域市场占有率稳居全球第一,并在投显(HUD以及智能大灯)和激光雷达(LiDAR)等新业务研发上也不断取得突破。本次会议,舜宇车载光学新领域研发负责人杨佳分享了公司在降低激光雷达镜头、视窗和转镜成本方面的策略,以及在适用于纯固态激光雷达的AA工艺开发方面取得的进展。立足光学创新角度,舜宇车载光学研发了被动式装调方案,在装调过程中,芯片全程不需要通电即可实现优于0.1°的收发对准精度,目前基于该方案已完成设备的开发,并实现小批量快速交样。
2. Innovusion《高性能激光雷达助力高阶辅助驾驶》
Innovusion研发总监覃洁琼
高性能激光雷达是汽车产业智能化进程中不可或缺的传感器,更是实现从L2+向L3跨越的必选项。作为全球图像级激光雷达及解决方案提供商,截至2023年7月,图达通(Innovusion)激光雷达交付量已超越2022年全年,车端与路端累计交付突破十四万台。本次会议,Innovusion研发总监覃洁琼分享了其对于激光雷达产业发展的见解,并展示了Innovusion猎鹰系列、灵雀系列激光雷达产品的性能优势。其中,图像级超远距激光雷达猎鹰(Falcon)可实现500m超远探测距离,能够定睛凝视且ROI视场角灵活可调节,采用1550nm激光光源,能提供更好的人眼保护功能,已于2022年作为蔚来ET7、ES7及ET5的Aquila超感系统标配量产交付。
3. 长光华芯《面向激光雷达的半导体激光器的技术及产业化》
长光华芯副董事长、常务副总经理兼CTO王俊
长光华芯是半导体激光行业领先的垂直整合产业链企业,已形成由半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器构成的四大类、多系列产品矩阵。2022年4月1日,长光华芯正式登陆上交所科创板,成为A股市场半导体激光芯片第一股。本次会议,长光华芯副董事长、常务副总经理兼CTO王俊系统介绍了长光华芯高功率高亮度的多结VCSEL的最新器件成果,包括阵列斜率效率、阵列输出峰值功率、发散角、阵列功率密度、最大电光转换效率和功率的温度敏感性,2D寻址、偏振激光、相位调控等新技术的发展趋势,以及未来的产业化进程。
4. 老鹰半导体《VCSEL技术发展助力LiDAR全新设计》
老鹰半导体首席科学家莫庆伟
VCSEL因其独特的芯片架构、优异的光电性能和日趋成熟的规模量产,成为数通、3D传感和激光雷达等应用场景中半导体光源的最佳选择。老鹰半导体掌握多结VCSEL、多分区可寻址VCSEL、倒装VCSEL、高速数通VCSEL等核心技术,可满足车规级、高效率、高功率密度等严苛场景。本次会议,老鹰半导体首席科学家莫庆伟分析了分区控制、多结VCSEL等新技术给车用激光雷达等领域带来的新的应用及解决方案。目前,老鹰半导体的25G VCSEL芯片阵列可以支持100G、400G甚至更高速的光模块传输,具备低成本、低功耗优势,凭借其特有的低噪音、高效率、高3dB带宽,在保证量产一致性的同时能保持高质量输出,可有效满足下一代光传输的需求。
5. 国科光芯《基于氮化硅的硅光芯片在激光雷达中的应用》
国科光芯董事长兼CEO刘敬伟
国科光芯多年来一直致力于氮化硅硅光技术的开发和应用,在芯片的设计、核心材料生长、流片工艺、混合封装和软硬件系统层面打下了坚实的基础。尤其是在新一代调频连续波(FMCW)激光雷达应用中,国科光芯基于氮化硅硅光技术,在芯片集成化的相干光源和激光雷达芯片的开发等方面做了大量的探索和工作。本次会议,国科光芯董事长兼CEO刘敬伟分享了国科光芯氮化硅硅光技术在激光雷达领域的应用成果,包括基于氮化硅芯片的异质异构平台、850/905/1550nm OPA、850/905nm OPA扫描结构光、905nm OPA ToF、FMCW等。刘总分析道,FMCW基于其可提供高灵敏的距离和速度同时检测的能力,未来有望在更多领域发挥潜在效能。
6. 滨松中国《2023-自动驾驶激光雷达核心光电器件的发展》
滨松中国市场推进主管张杰
作为全球光子技术、光产业的领导者,滨松集团一直致力于以光子技术解决人类生活中问题为己任,不断地通过技术创新和产品迭代满足市场和客户的需求,其产品在汽车激光雷达、消费电子测距雷达以及科研类大气雷达都有所应用。本次会议,滨松中国市场推进主管张杰讲述了自动驾驶激光雷达的发展趋势,从激光雷达商业模式出发分析了各大厂商的技术路线选择,并总结了905nm、1550nm激光雷达用核心光电器件的演进历程。张杰认为接下来发展的关键策略是:从性能参数领先转向批量交付稳定性,从BOM组成低成本转向综合效费比最优。为实现该策略,滨松集团正在加快建设性能领先、成本可控、全流程质控的自有产线,预计2025年第二季度有望满足增产约8000片晶圆/月(8英寸)。
7. 炬佑智能《智能光感与智能车》
炬佑智能CEO刘洋
随着近年来智能应用的发展,智能汽车正在以超乎预期的速度高速发展,智能传感也开始成为智能汽车提升价值的一个关键技术,其中,智能光电传感是重要一环。炬佑智能基于多年的开发与积累,已启动了对智能驾驶的全面应用方案和技术开发。本次会议,炬佑智能CEO刘洋分析了公司在车内感知、车围感知、远距感知领域的产品线布局和技术策略,包括蜻蜓(Dragonfly)、蜂鸟(Hummingbird)、鱼眼RGB+ToF、mToF等解决方案。目前,炬佑智能拥有业内最小ToF像素2.8um的百万级解像度的钻石眼技术,可以大幅度加强智能驾驶的DMS和车内监控的效果。炬佑智能还同时布局了SiG的ToF开发,目标定位于1350nm以上的室外易穿透波段,致力于实现更抗干扰的激光雷达。
8. 光迅科技《以中国范式芯件化海量制造,助力车载激光雷达产业踏入正循环》
光迅科技技术总监熊涛
激光雷达作为高阶智能驾驶的标配已成为业内的共识,车载激光雷达的光模块化则有望成为下一个达成行业共识的方向。光迅科技作为全球领先的光电器件及模块厂商,产品涵盖全系列光通信模块(Optical Transceivers)、无源光器件/模块(Passive assemblies/modules)、光波导集成器件、光纤放大器(Optical Fiber Amplifier),在多领域广泛应用。本次会议,光迅科技技术总监熊涛以光电行业从业30余年经验的光电子国队—光迅科技视角对激光雷达光模块演进趋势、功效主张、芯片化要求逐一进行了解读。进而分享了光迅科技车载激光雷达光模块芯件化的解决方案,为实现“有价值+更省心”的激光雷达光模块芯件化提供落地可能,助力车载激光雷达产业踏入正循环。
9. 映讯芯光《基于硅光集成芯片的下一代激光雷达与光子传感》
映讯芯光联合创始人、CTO杨光华
映讯芯光技术团队拥有业界领先的硅光集成芯片技术与产业化经验,致力于为高端光传感与FMCW激光雷达提供核心器件与芯片化解决方案,目前已推出性能指标国际领先的超窄线宽无跳模连续可调FMCW激光器、窄线宽大范围可调激光器和收发一体化硅光集成FMCW激光雷达芯片,广泛应用于自动驾驶用激光雷达、先进光传感等领域。本次会议,映讯芯光联合创始人、CTO杨光华解读了基于硅光集成芯片的下一代激光雷达与光子传感,指出硅光芯片集成FMCW固态激光雷达未来有望成为批量化上车的终局方案。基于映讯芯光在高性能激光技术、III-V有源和硅光芯片集成、多通道FMCW收发一体、纯固态扫描等方面的技术优势,映讯芯光将为激光雷达和光传感产业持续赋能。
10. Intel《用于FMCW激光雷达的硅光子集成电路》
Intel硅光激光雷达传感部负责人杨骁勇
硅光子技术通过将光学元件集成在单个芯片上,实现了紧凑高效的FMCW激光雷达系统。英特尔(Intel)具备成熟、可批量生产的硅光子平台,拥有行业领先的独特设备,例如混合激光器以及用于FMCW激光雷达传感的尖端光子集成技术。本次会议,Intel硅光激光雷达传感部负责人杨骁勇为观众解析了FMCW激光雷达、硅光子技术,以及硅光子技术在传感和汽车领域的应用态势。基于硅光子技术可将激光器、调制器、探测器和光束转向元件等FMCW激光雷达组件集成到单颗芯片上。通过这种集成,可以开发出适合汽车使用的紧凑、可靠的激光雷达系统。受自动驾驶产业发展的驱动,Intel硅光子业务迅猛增长,基于其独特而成熟硅光子平台,Intel将持续为客户提供卓越的解决方案。
11. 芯探科技《纯固态Flash激光雷达量产及应用》
芯探科技创始人兼CEO金丰
激光雷达技术目前正处于第二代向第三代技术发展的窗口期,第三代纯固态Flash激光雷达更可靠、更具成本优势,有望成为激光雷达技术未来发展的主线。不过纯固态Flash激光雷达通常存在测距范围短、易受环境光干扰等限制,芯探科技通过在激光雷达三大技术层面(芯片、系统、算法)开展创新,实现了具有远距离探测、强环境光抑制、低功率、高运算效率等性能的纯固态Flash激光雷达。本次会议,芯探科技创始人兼CEO金丰针从纯固态Flash激光雷达的发展现状、未来趋势等角度进行了分析,并现场展示了芯探科技M系列纯固态Flash激光雷达产品,介绍了其性能优势以及产品在高阶自动驾驶、门禁安防、数字仓库等领域的应用案例。
12. 灵途科技《激光雷达用一体化光纤光源》
灵途科技创始人兼董事长李传文
随着自动驾驶发展到L3级,车载激光雷达的点云密度和可靠性变得比成本更加重要。测量距离更远、点云密度更高、算法更精简的1550nm激光雷达逐步步入主流视野。作为泛自动驾驶领域光电感知专家,灵途科技持续进行技术探索,在激光雷达用光纤光源领域进行深入研究,最终形成了成本降低60%、体积减小90%的1550nm激光雷达用一体化光纤光源,更能支持所有外围的高集成需求。本次会议,灵途科技针对1550nm激光雷达机会与难点、一体化光纤光源解决方案及其后续演进路线进行了剖析。目前,灵途科技推出的集成化车载雷达光纤光源,采用最先进的精密贴装技术和多光路耦合技术,将传统激光雷达光源的所有部件组装成一体化集成器件,在成本、体积、重量、可靠性等方面均有大幅提升。
“3D传感与成像核心技术”专题
1. 世瞳微电子《3D深度传感器商用历程回顾及未来展望》
世瞳微电子CEO李强
3D深度传感器是近几年兴起的一个细分领域,该行业的商用成长历程让人兴奋而又充满曲折。伴随着该细分领域的兴起,也造就了国内多家初创公司,其中不乏创业独角兽。本次会议,世瞳微电子CEO李强以亲历者的视角回顾了整个3D深度传感器商用历程以及其中涌现出来的多个商业机会,并分析了目前整个3D深度传感器的市场现状。SPAD作为一种新型光学传感技术,在3D传感领域具有广阔的应用前景,随着小像素、高性能SPAD阵列的发展,有望进一步助力3D深度传感器在各应用领域的快速落地。世瞳微电子从2021年成立至今已发布了多款量产产品(例如SPAD面阵芯片、Spot dToF系统等),广泛用于手机和机器人领域,未来将向车载激光雷达和AR/VR市场拓展。
2. 的卢深视《从感知到认知,3D结构光相机能更深刻地看清物理世界》
的卢深视副总裁崔哲
的卢深视是国内最早研究并打通“感知+算法”的3D视觉全栈技术企业之一,其在亚毫米级3D传感器、亿级大库3D人脸识别、3D目标重建测量、3D人像动态捕捉分析、沉浸式人机交互与虚拟数字人五大核心技术方向全面布局,掌握了多项核心技术。本次会议,的卢深视副总裁崔哲从3D视觉技术的价值落点出发,分析了其发展路径与挑战,并展示了的卢深视的创新策略,包括两款模组产品(RGBD相机“青鸾”、3D-FaceID智能模组“重明”)、多款终端产品以及全栈产品解决方案。目前,3D视觉技术已经渗透到各行各业,且未来相当长的时间里都将会处于上升期,随着技术和数据的不断积累,3D视觉技术将更好地推动机器像人一样理解世界。
3. 微视传感《基于MEMS微镜芯片技术的3D相机在真实场景中的应用》
微视传感市场部高级经理张梦娇
MEMS微镜是激光应用必不可少的关键激光元器件,主要可用在光通讯、机器视觉、投影显示等领域。从MEMS微镜芯片,到结构光投射模组,再到3D深度相机和激光雷达,微视传感布局了全面的3D视觉解决方案。本次会议,微视传感市场部高级经理张梦娇为大家展示了微视传感3D结构光相机的工作原理、技术迭代以及典型应用案例。微视传感拥有MEMS芯片、结构光光机、控制电路、结构光算法四大核心技术,其3D深度相机以及激光雷达产品已量产,产品线涵盖拆码垛、上下料、物流分拣、焊接打磨、医疗美容、农业监测等多个领域。
4. 菲莱测试《VCSEL芯片测试及可靠性技术新挑战——针对激光雷达应用》
菲莱测试研发总监张文修
菲莱测试作为光芯片测试及可靠性服务提供商,旗下拥有菲莱科技、菲光科技两个自主品牌,主要市场覆盖3D传感、消费电子和光通讯领域,支持诸多光芯片(VSCEL、DFB、DBR、Pump Laser、Silicon photonics等)。深耕VCSEL领域多年,菲莱测试的VCSEL产品线伴随着国内VCSEL行业共同成长。本次会议,菲莱测试研发总监张文修面向激光雷达应用,分析了VCSEL芯片测试及可靠性技术需要应对的新挑战,包括多结VCSEL结温控制、LIV分区测试和Near Field均匀性测试等,并介绍了菲莱测试的解决方案。2022年底,菲莱测试已发布车载VCSEL芯片的晶圆级100ns窄脉冲测试设备,其10ns以内的可靠性设备正在开发中,预计在2023年底之前发布。
5. 奥比中光《打造机器人之眼,3D视觉需要具备哪些关键能力》
奥比中光机器人视觉产品负责人钟亮洪
基于机器人视觉传感器+AI视觉感知和多模态交互大模型技术+量产测试与数字工厂,奥比中光目前已经构建起了“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,并实现了百万级面阵3D视觉传感器量产。本次会议,奥比中光机器人视觉产品负责人钟亮洪从当下和未来两个维度出发,分析了目前机器人所必须具备的3D视觉关键能力以及3D视觉战略能力,并介绍了奥比中光的最新成果——户外机器人3D相机新品Gemini 2 XL,该相机解决了户外强光及远距测量两大痛点,无惧强光,量程超过20m,兼容室内及半室外通用场景,其高标准3D感知能力有望全面满足各类机器人客户需求。
6. 灵明光子《dToF构建数字化慧眼,助力汽车与消费传感相辅相成》
灵明光子联合创始人、董事长兼CEO臧凯
作为SPAD dToF行业的领军级企业之一,灵明光子在2023年迎来了众多里程碑式的突破,获得包括成功通过AEC-Q102 Grade 1车规级认证,完成混合固态激光雷达接收端的SiPM芯片产能爬坡和量产出货等。2023年9月,灵明光子正式发布了广泛适用于车载、机器人等纯固态激光雷达领域的SPADIS面阵型ADS6311芯片。本次会议,灵明光子联合创始人、董事长兼CEO臧凯从技术与应用层面,分析了dToF在车载市场、消费市场的演进与落地历程,当前2D CMOS图像传感器已走到极致,新一代3D SPAD图像传感器有望成为3D成像行业发展的基石,灵明光子将继续布局多场景、高性能SPAD产品线,满足多元化市场应用需求。
7. 银牛微电子《3D视觉+AI单芯片解决方案》
银牛微电子副总裁周凡
银牛微电子在3D深度感知、人工智能芯片设计、边缘计算等领域具有10余年的深厚经验和技术积累,针对3D视觉应用算法芯片化和3D+AI单芯片集成整体方案两大趋势布局技术研发,其产品和解决方案有效解决了传统3D视觉应用方案的痛点。本次会议,银牛微电子副总裁周凡针对公司核心技术、系列产品优势、行业应用和客户成功案例进行了分享,其核心和视觉模组产品包括自研系列芯片——NU4000、NU4100,3D双目立体视觉模组——C158、R132。2023年银牛微电子最新发布的视觉模组——R130、R112,已广泛应用于机器人(AMR/AGV)、MR头显、无人机、智慧农业助老终端等领域。
8. 宇称电子《浅谈多种路线的单光子技术与行业应用》
宇称电子创始人兼首席科学家沈炜
本次会议,宇称电子创始人兼首席科学家沈炜向大家分享了近20年来单光子探测器件的发展历程、技术趋势,共同探索单光子探测技术的“芯”机遇。沈总分析了不同路线下的单光子像素设计原理和除了硅(Si)以外的材料,比如SiGe和InGaAs在单光子探测器件中的研发现状和待解决的技术问题,以及除了D-ToF以外,其它基于单光子探测底层技术的高端应用方向(如在工业领域基于暗光和高能射线探测)。最后简要介绍了宇称电子目前已经量产和即将量产的产品,包括MPX001、MPT2321、MPX140等重磅产品,以及SiPM & SPAD、高精度单光子信号处理芯片ASIC、单光子ToF成像系统方案等。
9. 柠檬光子《全栈式光芯片技术赋能智能传感》
柠檬光子CEO肖岩
随着3D感知技术及市场的发展,高端半导体激光芯片细分赛道诞生了大批“新星”。自2018年成立以来,柠檬光子已经稳步在全球布局了成熟的供应链体系,为市场提供质量稳定、性价比高的全栈激光系列产品,以及基于自主芯片产品的光学模组和光引擎解决方案。本次会议,柠檬光子CEO肖岩主要讲述了VCSEL、HCSEL、EEL三大激光芯片技术赋能车载激光雷达、手机、AR/VR、机器人雷达、医美、超表面光束扫描等多场景智能传感的应用。通过高性能激光芯片+光学设计+应用模组三大核心技术闭环,柠檬光子为点、线、面各种应用场景提供最适合的光源解决方案。
10. 中科院长春光机所《高功率VCSEL的光场调控》
中科院长春光机所研究员张建伟
目前,VCSEL技术正朝向更高的模式纯度发展,单模VCSEL技术是目前急需的技术之一,对VCSEL光束的多维度参量调控是未来发展方向。中科院长春光机所团队通过优化VCSEL外延设计和生长,器件设计和制备,以及性能表征技术,在多个波长的高速VCSEL的调制带宽、传输速率、模式、功耗等性能方面取得了显著进展,例如实现了高速单模940nm VCSEL 27.65GHz调制带宽、1030nm高速VCSEL 25GHz调制带宽、1550nm高速VCSEL 37Gbit/s传输速率等。本次会议,中科院长春光机所研究员张建伟围绕VCSEL激光器内部电流与光场的分布关系、可用于实现均匀分布及低发散角的VCSEL方法、新型拓扑结构或光子晶体VCSEL的光场调控方法进行了讲述,并分析了未来该领域的发展前景。
11. 博升光电《创新偏振3D技术与行业应用》
博升光电董事长常瑞华
机器人3D视觉在严峻复杂的操作场景应用日益增加,但遇到玻璃及金属物料,现有3D传感器技术不能精准呈现信息,会导致误判。利用高对比度光栅(HCG)VCSEL的创新型偏振技术有抗多径反射的功能,可以给各式机器人(运输、清洁或智能制造厂里自动化转运等)带来前所未有的抗噪、精准3D视觉。博升光电瞄准了这一痛点,自主研发并生产HCG VCSEL,创新的芯片结构以单层HCG取代百层分布式布拉格反射器(DBR),达到外延更薄、窄光束、固定偏振以及高效率生产。本次会议,博升光电董事长常瑞华分享了博升光电的偏振3D技术策略,并展示了mHawk 100系列、偏振结构光P100R系列产品的优势及典型应用。
12. 光梓科技《高性能高集成度3D-ToF驱动芯片》
光梓科技产品线总监林志鸿
3D-dToF作为一项应用前景广阔的技术,在消费品领域取得了广泛的应用。2023年,光梓科技在3D-dToF芯片领域又取得了重大突破,发布了业界领先的3D-dToF驱动芯片PHX3D5015,填补了国产dToF驱动芯片的空白,推动行业进步发展。本次会议,光梓科技产品线总监林志鸿重点介绍了光梓科技在3D-ToF领域的高性能、高集成度驱动芯片产品路标,3D-ToF驱动芯片相对于传统分立式驱动方案的优势,以及光梓科技在3D-ToF驱动芯片领域的积累所形成的技术壁垒。从iToF驱动芯片的大批量出货,到dToF驱动芯片的量产,再到车规级dToF驱动芯片的发布,光梓科技逐渐完成了从3D-ToF驱动芯片的参与者到引领者的转变,致力于推动整个3D-ToF行业迈向新的高度。
结语
纵观近些年,3D技术不断迭代升级,在产业链上下游的共同努力下,行业巨头持续引领催化,新生力量不断崛起,国产3D视觉产业界已然呈现星火燎原之势。随着3D视觉产品及应用的不断落地,市场规模有望在未来相当长的时间内持续攀升。让我们期待在2024年9月“微言大义”研讨会上继续见证全球3D视觉领域涌现出更多创新技术与颠覆性成果,领略3D视觉“明眸慧眼”的无限魅力!
2024年『“微言大义”研讨会:3D视觉技术及应用』现已开启演讲报名,请感兴趣的企业及科研机构联系麦姆斯咨询。
麦姆斯咨询
联系人:毕女士
电话:18921125675
邮箱:BISainan@MEMSConsulting.com