车载摄像头是自动驾驶汽车的重要传感器,主要包括镜片、滤光片、CMOS、PCBA、DSP和其他封装、保护材料等。不同于手机摄像头,车载摄像头的模组工艺难度较大,主要因为车载摄像头需要在高低温、湿热、强微光和震动等各种复杂工况条件下长时间保持稳定的工作状态。整体而言,车载摄像头的技术壁垒明显高于手机摄像头。随着自动驾驶的兴起,车载摄像头已成为摄像头市场的新蓝海。
(本文转载自:桐曦资本)车载摄像头概述1、车载摄像头介绍(1)车载摄像头定位由于摄像头技术发展较为成熟,车载摄像头在L3级别以下的自动驾驶方案中居于主导地位。在自动驾驶汽车中,车载摄像头主要作为采集信息和分析图像的主要途径,可以实现车辆识别、行人识别、车道线识别等一系列功能。(2)车载摄像头构成从传统车载摄像头方案来看,核心硬件主要包括镜头组(光学镜片、滤光片、保护膜)、图像传感器、图像信号处理器等。
摄像头模组的工作原理就是镜头把光线聚拢,然后通过IR滤光片把不需要的红外光滤掉,此时模拟信号进入到传感器COMS芯片,通过AD数字输出,这里有的是会放置ISP图像处理芯片在摄像头这边,把处理后的信号传输给到主机,有的是不放置ISP芯片,由主机那边的内置ISP芯片进行图像处理,这样摄像头端的散热会好很多,辐射也小。
(3)车载摄像头分类①按摄像头安装部位分类:车载摄像头主要分为前视摄像头、环视摄像头、后视摄像头、侧视摄像头以及内置摄像头五种类别。其中,前视摄像头价格相对较高,主要用于防撞预警、车道偏离预警、交通标志识别等,价格处在300-500元水平;其余摄像头价格在150-200元左右,环视摄像头用于全景泊车、后视摄像头用于倒车影像、侧视摄像头用于盲点监测、内置摄像头用于疲劳提醒。②按摄像头数目分类:分为单目摄像头、双目摄像头和多目摄像头三类。单双目镜头均通过摄像头采集的图像数据获取距离信息,可以在前视摄像头中发挥重要作用。单目视觉通过图像匹配后再根据目标大小计算距离,而双目视觉是通过对两个摄像头的两幅图像视差的计算来测距,因此双目摄像头的精度更高、测度更为精准、成本也相对较高,主要搭载于高端车型上。多目摄像头是通过多个不同的摄像相互配合覆盖不同范围的场景,能够更精准识别和分析环境,目前只应用在部分厂商的个别车型。从目前实际应用来看,单目摄像头由于成本较低,与毫米波雷达、超声波雷达配合使用能满足L3以下级别需求,短期内单目摄像头为车载摄像头的主流方案。③按摄像头是否具备算法功能分类:目前部分车载摄像头(如BMW X5采用的采孚 S-Cam4 三目摄像头)具有Mobileye EyeQ4处理器,可以实现视觉处理功能;另外一种方案(如特斯拉三目摄像头)则剥离计算功能,车载摄像头只做图像采集,此种方案的优势在于成本相对传统方案下降60%左右。2、车载摄像头工艺要求与工业摄像头和手机摄像头相比,车载摄像头需要在高低温、湿热、强微光和振动等各种复杂工况条件下保持稳定工作状态,因此车载摄像头具有更高的安全等级和工艺性能要求。考虑到安全因素,汽车厂商倾向于选择技术成熟、品质有保障的零部件厂商,车载零部件厂商进入市场体系获得评级需要更长的认证周期,行业壁垒较高。在性能方面,目前车载摄像头像素要求不高,一般为30-120万像素;但车载摄像头对探测角度和范围有更高的要求,环视和后视一般采用135度以上的广角镜头,前视摄像头为40-70度。总体而言,车载摄像头具有较高的技术壁垒。3摄像头、车载摄像头方案通常来看,ADAS系统单车搭载至少6颗摄像头(1个前视、1个后视、4个环视)。伴随自动驾驶程度的提升,车载摄像头数量将稳步增长。从特斯拉系列车型来看,目前主要使用8颗摄像头,包括3个前视、3个后视及2个环视摄像头。蔚来ET7车型共搭载11颗摄像头,包括4个前视万向娱乐、4个环视摄像头,其余车企的相关车型摄像头数量以4-5个为主。目前外资车载摄像头厂商如博世、维宁尔、大陆泰密克等凭借技术优势和客户配套优势,主要供货于奔驰、宝马、福特、大众等主流汽车品牌供应链。未来,伴随我国国内技术的不断成熟,国内供应商供货范围不断扩大,将有望实现对于国外产品的进口替代。4、车载摄像头市场前景根据Yole披露的车载路线图显示,伴随自动驾驶程度的提升,车载摄像头数量将持续增加。预计到2024年,单车摄像头数量将达到11颗,未来市场规模也随之增长。从车载摄像头细分销量来看,到2025年全球车载摄像头全部数量为1.68亿颗,其中前视摄像头、后视摄像头和环视摄像头销量分别达到约5,200万颗、6,500万颗和2,400万颗。从车载摄像头整体渗透率来看,到2025年前视摄像头、后视摄像头和环视摄像头在新车装配渗透率将分别达到55%、69%和26%。整体来看,未来前视和后视摄像头具有广阔市场前景。伴随车载摄像头渗透率的提高,预计2020-2025年将会迎来市场井喷期。ICVTank数据显示,到2025年全球和中国车载摄像头市场规模将分别达到270亿美元和230亿元。2020-2025年全球和中国复合增长率分别为15.74%和32.18%,中国车载摄像头市场增速显著高于全球水平。5、车载摄像头发展趋势(1)夜视摄像头将成为车载摄像头的标配夜视技术主要分为微光夜视技术和红外夜视技术两类。微光夜视技术通过将夜间观察目标反射的低亮度自然光增强数十万倍,使得观察目标清晰可见;主动红外夜视技术通过对观察目标主动照射红外光,利用目标反射红外源的红外光实施观察,具有成像清晰度高等特点,因而逐渐受到市场关注。(2)深度交互能力的车载摄像头渗透率不断提升安装在汽车座舱内的内置车载摄像头可实现人脸识别、疲劳检测、手势识别、注意力监测及驾驶行为分析等功能。此外,内置车载摄像头还可对驾驶者的视线方向进行实时跟踪,以判断驾驶员的注意力是否集中于路面,当驾驶者出现疲劳或分心状态时,产品系统就会发出不同级别的警报信号,对于驾驶者的人身安全起到重要作用。02车载摄像头产业链概览车载摄像头产业链主要包括上游光学镜片供应商、滤光片供应商、保护膜供应商、晶圆供应商等;中游涉及CMOS芯片供应商摄像头、DSP芯片供应商、镜头组供应商、胶合材料供应商等;下游涵盖模组供应商、系统集成商等。1、产业链上游(1)光学镜片供应商光学镜片的制造原材料主要包括光学玻璃和石英玻璃,光学镜片制造工序包括铣磨、精磨、清洗、镀膜、胶合等,制造过程较为复杂。目前光学镜片供应商包括大立光电、亚洲光学、舜宇光学、关东辰美万向娱乐官网、玉晶光电等,光学镜片制造商主要集中于我国江浙和台湾地区。(2)滤光片供应商滤光片是用于选取所需辐射波段的光学器件,可改善摄像头所拍摄图像的质量。应用于车载摄像头的滤光片主要为红外截止滤光片。海外滤光片供应商包括旭硝子、大真空、日本电波、Optrontec等,主要分布于日韩地区。国内滤光片供应商主要包括水晶光电、欧菲光、激埃特等,其中水晶光电和欧菲光为A股上市企业,在市场中处于领先地位。(3)保护膜供应商保护膜供应商以海外厂商为主,主要包括3M、、蔡司等,国内厂商主要涉及水晶光电等。(4)晶圆供应商晶圆是制造CMOS芯片和DSP芯片的关键原材料,晶圆由二氧化硅矿石经高纯度提取而成,生产难度大,具有高技术壁垒。根据SEMI数据,全球硅片前五大制造厂商(CR5)市场占有率高达92%。其中,信越化学市占率为28%万向娱乐官网,为全球第一大硅片制造商,其余厂商依次为SUMCO、环球晶圆、Silitronic、SK Siltron。从我国来看,国内硅片制造商主要包括中环股份和硅产业集团,两家企业市场占比合计约3%,在全球市场占比较低。2、产业链中游(1)CMOS芯片供应商CMOS芯片是车载摄像头的重要组成部件,用于将光信号转化为电信号。除车载摄像头外,CMOS芯片还广泛应用于手机摄像头、安防摄像头、相机摄像头等设备中。CMOS芯片供应商主要涉及索尼、三星、豪威科技、安捷伦、安森美、格科微电子等。Yole数据显示,安森美在全球车载摄像头CMOS芯片市场占据60%市场份额,豪威占据29%,索尼占比3%,此外,三星、格科微等企业也逐渐加大车载CMOS方面的投入。(2)DSP芯片供应商DSP芯片主要用于将模拟信号转化为数字信号,强调数字信号处理的实时性。DSP芯片广泛应用于通讯、计算机、自动控制、车载摄像头等领域。DSP芯片头部厂商主要有 3 家,涉及德州仪器(TI)万向娱乐官网、 模拟器件公司(ADI)和摩托罗拉(Motorola) ,其中德州仪器的市场占有率最高,在DSP芯片市场中处于领先位置。(3)胶合材料供应商用于车载摄像头的胶合材料主要为UV胶,UV胶是一种需通过紫外线光照射进行固化的胶粘剂,广泛应用于电子电器、医疗用品等领域。在车载摄像头产业链中,UV胶主要用于模组封装环节。目前UV胶材料厂商众多,涉及爱普生、道康宁、恒诚伟业、日本精工等,市场竞争较为激烈。(4)镜头组供应商镜头组属于车载摄像头的核心组成部件,产品性能主要由焦距、视场角摄像头、相对照度、分辨率等指标所决定。该领域主要由舜宇光学、SEKONIX、关东辰美、Fujifilm四家企业占据,前四大公司占据全球78%市场份额,其中舜宇光学市占率为34%,为全球第一大车载摄像头镜头组供应商,舜宇光学于2004年进入车载镜头领域,自2012年开始其出货量已稳居全球首位。3、产业链下游(1)模组供应商车载摄像头模组封装市场格局相对分散,其中麦格纳、松下、索尼占据市场前三位,分别占比16%、12%和9%。国内的模组封装厂商主要包括舜宇光学和欧菲光万向娱乐,两家厂商在手机摄像头模组封装领域发展迅速,并逐步拓展业务范围万向娱乐,进入车载摄像头模组封装领域。此外,我国非上市公司如苏州智华、深圳豪恩、联合光学等模组封装厂商发展步伐也逐步加快,但整体而言仍与国外头部厂商存在明显差距。(2)系统集成商车载摄像头系统集成环节技术要求较高,目前在系统集成领域传统Tier 1供应商占据主导,国外厂商如索尼、松下、法雷奥、大陆等在车载摄像头前装市场优势明显。近年来,国内企业也在积极布局,德赛西威、苏州智华、辉创电子、同致电子等企业纷纷进入该市场。仅用于学习,不用做其他用途,有侵权及时联系删除