市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole發(fā)布的《2018年的3D成像與感測(cè)器產(chǎn)業(yè)報(bào)告》中指出，預(yù)計(jì)在2023年，3D成像與感測(cè)的全球市場(chǎng)規(guī)模，將從2017年的21億美元擴(kuò)大至185億美元。在此期間，市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到44%。該技術(shù)在消費(fèi)性產(chǎn)品、車用、工業(yè)與其他高階市場(chǎng)也都會(huì)達(dá)到10%以上的增長(zhǎng)。隨著小型化半導(dǎo)體的進(jìn)步，3D成像與感測(cè)器將會(huì)應(yīng)用在各種不同的領(lǐng)域。

　　3D成像和傳感市場(chǎng)規(guī)模按照應(yīng)用領(lǐng)域細(xì)分

　　2011~2023年3D成像和傳感市場(chǎng)預(yù)測(cè)

　　應(yīng)用1:臉部辨識(shí)

　　人臉識(shí)別在2018年已成為全球在視頻智能應(yīng)用技術(shù)的主流，不少機(jī)場(chǎng)及車站也大量采用人臉識(shí)別通關(guān)檢查系統(tǒng)，讓人臉識(shí)別技術(shù)受到各行業(yè)的高度關(guān)注，現(xiàn)在人臉識(shí)別率已達(dá)到90%以上。據(jù)MarketsandMarkets預(yù)估，人臉識(shí)別全球市場(chǎng)產(chǎn)值將從2017年的40.5億美元，成長(zhǎng)至2020年的77.6億美元，可以預(yù)期市場(chǎng)的快速成長(zhǎng)將帶動(dòng)并加速各種行業(yè)在人臉識(shí)別的應(yīng)用發(fā)展。

　　與過(guò)往的2D方案相比，3D傳感方案由于能同時(shí)獲取目標(biāo)物體的深度信息和平面信息，構(gòu)建出目標(biāo)物體的3D特征，這就使得它能夠有效地防御面具、照片等2D人臉識(shí)別常見(jiàn)的攻擊，將人臉識(shí)別的安全性提高到一個(gè)新的級(jí)別。

　　3D方案與2D方案相比的優(yōu)勢(shì)

　　在物聯(lián)網(wǎng)及智慧城市應(yīng)用上，對(duì)3D感測(cè)也有很大的需求。當(dāng)前，無(wú)人超市需要很多科技領(lǐng)域的技術(shù)支持，例如大數(shù)據(jù)、生物識(shí)別、人工智能等多項(xiàng)技術(shù)。用戶在無(wú)人超市中的整個(gè)購(gòu)買過(guò)程需要先通過(guò)預(yù)先安裝在店內(nèi)的攝像頭運(yùn)用3D感測(cè)技術(shù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行偵測(cè)，再利用人臉識(shí)別和物品移動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)客戶及其行為進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，最后利用電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)幫助用戶進(jìn)行結(jié)賬，而在這一系列的活動(dòng)中，3D感測(cè)成為“無(wú)人超市”不可或缺的根基。延伸的應(yīng)用則包括無(wú)人商店中可針對(duì)多人進(jìn)行識(shí)別并計(jì)算客流量，同時(shí)也能用來(lái)檢測(cè)物品移動(dòng)或轉(zhuǎn)移，進(jìn)一步達(dá)成商品庫(kù)存管理及物流配送的功能。

　　應(yīng)用2:手勢(shì)控制

　　3D感測(cè)技術(shù)還可以用于用戶界面的手勢(shì)識(shí)別。雖然還處于發(fā)展的早期階段，但通過(guò)打破在結(jié)構(gòu)圖形或光源中視覺(jué)元素的紅外光源，用戶僅僅用手勢(shì)就可以控制游戲或娛樂(lè)設(shè)備。

　　過(guò)去以控制器為主的手勢(shì)感測(cè)控制人機(jī)介面，正在逐漸地被這些新一代的、徒手使用的（使用者不需手持控制器）技術(shù)所取代，像是飛行時(shí)間法（time-of-flight）、立體視覺(jué)法（stereo vision）與結(jié)構(gòu)光法（structured light）等。以TOF手勢(shì)識(shí)別為例，3D視覺(jué)技術(shù)相對(duì)2D視覺(jué)技術(shù)，多了一個(gè)Z軸的深度信息，立體視覺(jué)技術(shù)需要極高的軟件復(fù)雜性才能獲得高精度3D深度數(shù)據(jù)，通常可通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 或多內(nèi)核標(biāo)量處理器進(jìn)行處理。立體視覺(jué)系統(tǒng)支持小巧的外形與低成本，不過(guò)，立體視覺(jué)系統(tǒng)的精確度與響應(yīng)時(shí)間不及其它技術(shù)，因此對(duì)于制造質(zhì)量控制系統(tǒng)等要求高精度的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不太理想。TOF 系統(tǒng)取得了性能與成本的平衡，非常適用于需要快速響應(yīng)時(shí)間的制造應(yīng)用領(lǐng)域的設(shè)備控制。

　　3D手勢(shì)識(shí)別在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，借助深度攝像機(jī)，使圖像從二維的RGB圖像變?yōu)槿S的具有深度信息的RGBD圖像，提供了更加豐富的數(shù)據(jù)信息，使得一些關(guān)鍵問(wèn)題的算法得以優(yōu)化，增強(qiáng)了識(shí)別的準(zhǔn)確度與效率。

　　應(yīng)用3：醫(yī)療影像

　　外科手術(shù)室之感染控制，外科手術(shù)手套、廢棄醫(yī)療物品等須避免接觸性污染，透過(guò)手勢(shì)操控可避免可能產(chǎn)生的接觸性污染，3D傳感器可將高畫(huà)質(zhì)影像資料和深度資料同步傳送到主機(jī)，醫(yī)生亦可透過(guò)3D深度影像擷取所需信息，并可進(jìn)一步透過(guò)手勢(shì)控制進(jìn)一步進(jìn)行非接觸性操控。

　　在人工智能(AI)發(fā)展下，模擬人眼視覺(jué)，甚至能夠夜視、360度環(huán)視，能偵測(cè)物體及四周環(huán)境之深度量測(cè)能力之機(jī)器視覺(jué)顯得特別重要。3D深度圖(Depth-Map)量測(cè)擷取次系統(tǒng)可取得清晰之深度與影像可精確計(jì)算被測(cè)物及四周距離、手勢(shì)動(dòng)作、障礙物回避等，可做3D深度影像測(cè)距，具高畫(huà)質(zhì)、高傳輸速率、低功率等特性，無(wú)論在室內(nèi)／戶外、強(qiáng)光／黑暗、遠(yuǎn)近距離，均能提供最佳的深度圖影像效能，讓使用環(huán)境不受局限。此種非接觸式體感控制技術(shù)來(lái)創(chuàng)造出更直覺(jué)、更具人性化的人機(jī)互動(dòng)接口，已成功應(yīng)用于日本外科手術(shù)。

　　應(yīng)用4:智能車輛

　　汽車市場(chǎng)正處于技術(shù)變革浪潮的前端，隨著車輛向自動(dòng)駕駛和自主導(dǎo)航發(fā)展，我們的車輛需要實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和全新的信息感知技術(shù)來(lái)掌握周邊發(fā)生的一切，而這種技術(shù)的應(yīng)用，在車外和車內(nèi)都不可或缺。汽車行業(yè)的下一幕將提供對(duì)車外環(huán)境障礙物檢測(cè)等更安全的感知技術(shù)，而對(duì)車內(nèi)乘客的健康和安全監(jiān)控也會(huì)同等重要。3D傳感器通過(guò)掃描車輛內(nèi)部，會(huì)實(shí)時(shí)構(gòu)建車內(nèi)環(huán)境畫(huà)面。通過(guò)對(duì)畫(huà)面的監(jiān)控，以及關(guān)鍵特征的提取，傳感器可以發(fā)揮對(duì)駕駛員和其他乘客的預(yù)警功能。

　　例如，駕駛員在打瞌睡，或是有人將嬰兒或?qū)櫸锪粼谲噧?nèi)，諸如此類場(chǎng)景，傳感器都將進(jìn)行識(shí)別和發(fā)出預(yù)警；在發(fā)生車禍后，3D傳感器可以對(duì)車內(nèi)生存者狀態(tài)進(jìn)行感知，并將信息發(fā)送給負(fù)責(zé)急救的工作人員；而在自動(dòng)駕駛狀態(tài)下3D傳感器可以創(chuàng)建3D環(huán)境圖像，告知自動(dòng)駕駛車輛車內(nèi)的乘客數(shù)量，在面臨事故前還可以根據(jù)車內(nèi)座椅位置和乘客體型優(yōu)化安全氣囊的彈出時(shí)間和部署情況。

　　應(yīng)用5:工業(yè)機(jī)器人

　　在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，機(jī)器需要傳感器提供必要的信息，以正確執(zhí)行相關(guān)的操作。機(jī)器人已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用大量的傳感器以提高適應(yīng)能力。

　　而隨著3D傳感模組價(jià)格的下降和性能的提升，3D視覺(jué)或深度傳感正不斷賦能各種新應(yīng)用，包括幫助機(jī)器人創(chuàng)建環(huán)境地圖并完成任務(wù)，比方如何最好地避讓人類。其他應(yīng)用還包括物體取放、組合裝配和檢測(cè)，以及將物品從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置等。目前，深度傳感技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多。

　　例如，得益于更好的3D視覺(jué)，一項(xiàng)新應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，那便是卸垛。顧名思義，這項(xiàng)應(yīng)用包括利用機(jī)器人從托盤上取下貨物，并將它們放在傳送帶上。這在工廠進(jìn)貨時(shí)很常見(jiàn)。3D相機(jī)的使用能夠更快地定位貨物，從而提高操作效率。

　　另一個(gè)新應(yīng)用案例是自動(dòng)叉車。在這項(xiàng)任務(wù)中，自動(dòng)駕駛叉車必須精確定位它需要移動(dòng)叉起的貨物。使用3D相機(jī)收集所需要的信息，可以更快、更準(zhǔn)確地完成任務(wù)，從而提高操作的速度和安全性。

　　在服務(wù)業(yè)也可以找到3D模組價(jià)格下跌所帶來(lái)的新興應(yīng)用。例如，利用機(jī)器人手臂為人提供飲料或其他物體，深度傳感可以確保物品被安全地傳送。但是當(dāng)機(jī)器人手臂接近目的位置時(shí)，手臂、物體或兩者都可能阻擋機(jī)器人“視線”。因而，可以在機(jī)器人手臂中安裝成本低廉的3D傳感器，以提供近距離3D視圖，從而提高安全性和性能。不過(guò)，這樣做需要3D相機(jī)之間的同步和數(shù)據(jù)疊加，以及與所有其他傳感器的信息融合。