车载摄像头行业发展前景(自动驾驶浪潮下)

《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》于8月1日起在深圳实施,这是国内首部关于智能网联汽车管理的法规,明确规定列入产业目录的智能网联汽车,经过公安机关交通管理部门登记后,方可上道路行驶。其中,无人驾驶可在市公安机关交通管理部门划定的区域、路段行驶。

主流观点认为,若实现无人驾驶,单车必须搭载五个种类的摄像头,且每个种类需要不同焦段的2-3颗摄像头。而L5级自动驾驶预计需要12颗至15颗摄像头。

随着科技的不断进步,汽车迎来全新的发展机遇。车载摄像头作为汽车智能化的应用之一,是智能汽车区别传统汽车的重要标志,也是汽车技术创新的重要体现。车载摄像头被誉为“自动驾驶之眼”,是ADAS系统、汽车自动驾驶领域的核心传感设备。主要通过镜头和图像传感器实现图像信息的采集功能,可实现360°视觉感知,并弥补雷达在物体识别上的缺陷,是最接近人类视觉的传感器。

由于过去汽车频发碰瓷、驾驶盲区、追尾等责任不明的交通事故,因此早期车载摄像头常用于行车记录、倒车影像、泊车环视等。随着车载摄像头在汽车领域的广泛应用,如今逐步延伸到智能座舱内行为识别和ADAS辅助驾驶。

车载摄像头:自动驾驶之眼

车载摄像头主要的硬件结构包括光学镜头(其中包含光学镜片、滤光片、保护膜等)、图像传感器图像信号处理器 ISP串行器连接器等器件。

车载摄像头行业发展前景(自动驾驶浪潮下)(1)

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目标物体通过镜头(LENS)将光学图像投射到图像传感器上,光信号转变为电信号,再经过 A/D(模数转换)后变为数字图像信号,最后送到 ISP(图像信号处理芯片)中进行加工处理,由 ISP 将信号处理成特定格式的图像传输到汽车自动驾驶系统进行识别。

车载摄像头分布情况

目前车上搭载的车载摄像头根据安装位置主要分为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。

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前视是最主要的车载摄像头,承担了最多的感知功能,有单目/双目/三目的不同配置,侧视同样承担感知功能,环视以360全景成像为主,后视主要用于泊车辅助,而车内摄像头用以驾驶员状态监测。前视会搭配长焦、广角共同使用,其他位置摄像头以广角镜头为主。

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车载摄像头VS雷达系统

自动驾驶已成为当前热门话题,在技术领域中,车载摄像头是智能驾驶汽车的主要视觉传感器,也是技术成熟的“汽车之眼”;雷达系统是智能驾驶传感器的核心,也是智能驾驶的“汽车之耳”。二者一直在大众的讨论声中“相爱相杀”,那么究竟孰优孰劣呢?

车载摄像头可以与人工智能结合,识别道路上的物体,因此它在视觉识别方面有更大的优势。它还可以读取路标上的文字,这在自动驾驶汽车必须注意绕行和前方道路作业的情况下非常重要。

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雷达系统主要分为毫米波雷达激光雷达两种。

毫米波雷达具有传输距离远,性能稳定、成本可控等优点,但也存在角度分辨率弱、辨识精度低等缺陷。基于测量距离远、全天候稳定工作以及成本低的特性,毫米波雷达毫无疑问地广泛应用于自动驾驶车辆当中,但其在探测精度上的短板也需要持续的技术迭代来补足。

激光雷达系统利用光脉冲在虚拟地图上实时绘制出点。自动驾驶汽车可以使用这些数据来安全导航并避免撞到物体。能够确定物体及其距离是使用激光雷达的一个优点。激光雷达系统具有高精度和高可靠性,可以提高汽车的安全性。

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车载摄像头产业链

车载摄像头产业链主要涉及上游材料中游元件下游产品三个主要环节。

上游材料中光学镜片、滤光片和保护膜等用于制造镜头组,晶圆用于制造CMOS芯片和DSP信号处理器;在中游镜头组、CMOS芯片和胶合材料等组装成模组,并和DSP信号处理器封装成摄像头产品。

在产业链的这一层,上游供应商已经可以向下游整车或一级供应商客户供应完整的摄像头产品。在车载摄像头产业链中,摄像头和软件算法一起,构成车载摄像头解决方案,应用于自动驾驶汽车中。

目前车载摄像头市场份额较大的公司均是全球领先的一级零部件供应商,下游客户基本覆盖了全球主要的整车公司。

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车载摄像头的未来发展

据统计,2021年全球车载摄像头前装市场规模约为122亿美元,同比增长67.12%,后装市场规模约51亿美元,同比减少12.07%。未来,随着智能汽车渗透率的逐步提高,摄像头将在工厂阶段配置,后装市场的比重将逐渐下降,预计至2026年,全球车载摄像头市场规模将达到355亿美元。

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图源:华经产业研究院

近年来中国车载摄像头市场规模增长迅速,从2016年的20亿元上升至2020年的64亿元,期间年均复合增速达33.8%。预计2025年市场规模将保持高速增长到287美元,2020-2025年CAGR约为29%。

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图源:华经产业研究院

目前全球车载摄像头整体竞争格局仍然较为分散,除松下市场份额在20%左右,其余主要供应商的市场份额在8%至11%之间,未出现具备明显优势的供应商。由于车载摄像头技术门槛整体相对较低,国内供应商具有较大的发展机会。凭借成本优势、服务反应速度优势等,未来国内供应商份额有望逐步提升。

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图源:华经产业研究院

我国近几年由于汽车市场竞争激烈,人们的刚需和用车意愿逐渐饱和导致汽车销量有所下降,但自动驾驶提高了汽车平均搭载摄像头数量,L4/5自动驾驶级别汽车平均搭载摄像头数量可达12个以上。根据Yole数据,全球汽车平均每台搭载摄像头的数量将从2018年的1.7颗增加至2023年的3颗,CAGR达12%,市场空间较大。

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