一、所属领域

3D成像，手机摄像，数字自适应光学，高分辨率

二、项目介绍

1. 痛点问题

元宇宙时代三维成像基础设备和数字终端成像及显示设备都将需要革命性的提升。同时，工业智能和基础科学的快速发展也对感知和成像极限提出了更高的需求。

现有的成像技术，即摄像头模组和3D成像模组，存在诸多技术和经济的缺陷，如抗扰动性能差、占据空间大、功耗大、成本高等，特别是随着传感芯片像素数的增加，传统光学成像系统需要多级较大的昂贵镜片才能实现高分辨率的成像性能，很难应用于手机等小型化设备上，不足以适应科技的高速发展。

“智能视觉感知芯片”将达成光学感知的技术革新并有效解决现存问题。通过数字自适应光学技术矫正系统像差和环境像差、实现高速重构目标景物高精度三维信息，进而实现使用普通的低成本小型化单镜片即可实现高分辨率成像，同时该芯片能够适用于不同的光学系统，包括大口径天文成像，实现高分辨率远距离成像，克服大气湍流干扰。

2. 解决方案

团队提出“智能视觉感知芯片”概念，该种芯片拥有多项优势：全球领先的4D感知技术，自适应抗干扰；创新的透镜设计方案结合自主知识产权算法，可通过单摄像头模组实现原多摄像头模组功能，大幅降低现有成本、体积和功耗，显著提升分辨率。通过对目标场景进行多维度的密集采样，将多维度的耦合信息解耦，重构傅里叶面的非期望相位分布，实现高速大范围的自适应光学矫正，显著降低光学成像系统尺寸与成本，提升成像效果，同时具备三维深度感知能力。

3. 竞争优势分析

本项目涉及1项专利，用于智能视觉感知芯片的使用。目前，尚无已公开信息与本项目产品构成直接竞争关系。该项技术无需额外器件对光波前进行感知，通过对标定图片的拍摄即可迅速标定全局不一致像差分布的光学镜头，从而提升成像质量，并具备三维成像能力。该技术在手机摄像、自动驾驶、遥感成像等应用领域具有显著优势。

4. 市场应用前景

Yole数据显示，2026年全球摄像头模组/3D成像模组市场空间为590亿/150亿美金，5年CAGR为9.8%/14.6%；其中消费电子和汽车5年CAGR分别可以达到14.9%和26%。因此，消费电子（手机/VR/AR）、智能汽车将是“元感知芯片”重要应用领域。后期，随着技术的进一步提升，“元感知芯片”也将适配安防工业检测、智能家居、医疗器械等多元场景。

国内的摄像头模组+ISP产业链上市公司的A+H股市值达1.6万亿元人民币，成像芯片的颠覆性革新技术将极大得到产业界和资本市场的热捧。目标客户为华为、OPPO、小米、大疆等国际领先的消费电子品公司；蔚来、理想、小鹏等增速极快的智能汽车公司；也包含海康威视、大华股份、精测电子、天淮科技、迈瑞医疗、理邦仪器等多领域公司。

5. 发展规划

智能视觉感知芯片预计将于2023年开始量产出货，预期与国内外消费电子、智能汽车、工业视觉等多个领域公司合作并应用。

6. 知识产权情况

授权中国发明专利1项。

三、合作需求

寻求消费电子等领域有相关技术开发、市场推广经验，能推广本技术落地的高科技企业，可以进行深度合作。

四、团队介绍

戴琼海，中国工程院院士，清华信息技术学院院长，清华大学脑与认知科学研究院院长、中国人工智能学会理事长，是我国脑科学与人工智能交叉领域的先行者，在脑观测和脑认知基础研究，人工智能理论、模型、算法和系统等方面做出了系列突出贡献。

五、联系方式

E-mail：ott@tsinghua.edu.cn

成果编号：2022012

来源于：清华大学技术转移研究院