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奥比中光3D视觉感知平台缔造者,布局全固 [复制链接]

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(报告出品方/作者:天风证券,吴立,潘暕)

1.奥比中光:国内3D视觉感知龙头,前瞻布局智能汽车赛道

1.1.深耕3D视觉传感器领域,成立奥锐达进*智能汽车赛道

3D视觉传感器龙头,助力智能终端感知世界。奥比中光科技集团股份有限公司成立于年,自成立以来专注于3D视觉感知技术研发,在万物互联时代为智能终端打造“机器之眼”,致力于让所有终端都能更好地看懂世界。公司主营业务是3D视觉感知产品的设计、研发、生产和销售,现已成为全球少数几家全面布局六大3D视觉感知技术(结构光、iToF、双目、dToF、Lidar以及工业三维测量)的公司,拥有全栈式技术研发能力和全领域技术路线布局,于年7月成功登陆科创板。

从产品类型看,公司可根据客户需求提供标准化与定制化的3D视觉感知产品,包括3D视觉传感器、消费级应用设备、工业级应用设备三大类。公司面向早期客户提供标准3D传感器产品;同时,结合特定客户及行业应用场景对3D视觉感知的测量范围、精度、分辨率、视场角等参数的差异需求,在标准型的3D视觉传感器基础上对专用光学系统、深度引擎算法、软硬件系统等进行优化调整,提供定制的3D视觉传感器。现已形成3D视觉传感器、消费级应用设备和工业级应用设备三大业务板块。

3D视觉传感器:可采集并输出“人体、物体和空间”的三维矢量信息的精密光学测量系统,由深度引擎芯片、深度引擎算法、通用或专用感光芯片、专用光学系统、驱动及固件等组成。产品包括Astra系列3D视觉传感器,客户包括蚂蚁集团、商米科技、OPPO等。消费级应用设备:针对特定消费级场景应用的需求进行设计和开发的一体化设备产品,是基于3D视觉传感器进行技术应用的自然延伸。产品包括3D刷脸支付设备、3D体感一体机、3D体态仪,客户主要为蚂蚁集团、阿里集团等。工业级应用设备:应用工业三维测量技术设计并开发的一体化成套设备,主要面向工业领域高精密检测、测量需求。产品包括三维光学扫描测量、三维光学弯管测量、三维全场应变测量,客户有南京航空航天大学等高校、研究所及企业单位。

从应用领域来看,公司产品广泛应用于生物识别、AIoT、消费电子、工业三维测量等领域。公司致力于推进3D视觉感知产品在“衣、食、住、行、工、娱、医”等领域的应用,自年底量产以来,公司产品已经在生物识别、AIoT、消费电子和工业测量领域实现规模产业化应用。生物识别领域:通过搭载3D视觉传感器可实现更安全、更精准的3D刷脸支付和解锁,产品广泛应用于线下支付终端、智能门锁/门禁、医保核验支付等,其中公司为蚂蚁集团定制开发应用于线下支付的3D视觉传感器出货量超百万台。AIoT领域:通过搭载3D视觉传感器实现2D相机无法实现的功能,如三维重建、避障导航等,产品主要应用于VR看房、服务机器人、智能交通、智慧农牧、家庭娱乐等细分场景,目前已服务全球超过家客户,在3D空间扫描、服务机器人等场景中已实现规模化应用。

消费电子领域:通过搭载3D视觉传感器实现3D人脸识别解锁、沉浸式交互、体感交互等功能,产品主要应用于智能手机等消费电子设备,如公司为OPPO旗舰机FindX定制开发前置结构光3D传感器,助力其成为继苹果iPhoneX后全球第二款量产超百万台搭载3D视觉传感器的智能手机。工业三维测量领域:通过搭载3D视觉传感器实现微米级的工业扫描、工业检测等功能,产品主要用于三维光学扫描测量、三维光学弯管测量、三维全场应变测量,如公司为全球三大汽车弯管生产企业之一日本三樱提供三维光学弯管检测系统等。

公司成立子公司奥锐达进*智能汽车赛道,3DTOF摄像头和激光雷达产品精准卡位智能座舱和自动驾驶。子公司奥锐达于年4月成立,致力于研发与设计创新的激光雷达和车载3D摄像头底层核心元器件和新型架构,产品包括面向移动机器人和汽车行业的激光雷达和3DTOF摄像头产品。其中,3DTOF人脸识别摄像头面向车规级前装市场,主机厂可基于该模组开发车内物品检测、乘客属性分析、刷脸开门、车载3DFaceID、驾驶行为检测、手势识别等智能座舱应用。

同时,公司推出单光子面阵激光雷达技术方案,产品基于面阵SPAD探测器和可寻址VCSEL器件设计,无任何运动部件,实现真正意义上的全固态激光雷达方案,并具备单光子级探测能力,使得探测灵敏度大幅提升,可实现低激光功率下的远距离探测。当前公司已完成全套技术链路的验证,并且成功实现了大规模固态面阵激光雷达的集成设计。公司具备丰富的3D视觉感知技术及感光芯片设计经验,与智能座舱、激光雷达等领域存在技术的底层共性,我们认为公司前瞻性布局智能座舱和激光雷达具有较强竞争力,有望在拓宽3D视觉感知技术的应用场景的同时打开公司成长空间。

1.2.研发:光学实力雄厚,高强度投入芯片、算法及激光雷达

公司创始人及团队背景深厚,股权激励确保核心技术团队稳定。公司拥有一支以光学测量为基础,芯片设计、算法等多学科交叉的优秀核心团队,研发人员中博士58名(含18名博士后),广东省珠江人才7名、各类深圳市高层次人才16名(截至年数据)。年公司获评深圳市“孔雀计划”团队,年获评广东省“珠江人才计划”本土创新科研团队。同时,公司创始人*源浩先生是国家级人才计划专家、国际知名光学测量专家,公司核心团队在光学、芯片设计方面积累深厚。此外,公司实施了多次股权激励:年-年股份支付费用分别为5.5/4.6/1.1亿元,股权激励有助于绑定核心技术人员,维护公司核心团队稳定。

持续高研发投入巩固公司技术核心竞争优势。-年公司研发费用率(剔除股份支付)分别为32.46%、96.50%、72.05%。与同行业对比来看,公司剔除股份支付影响后的研发费用率高于睿创微纳,低于寒武纪;其中,寒武纪研发费用中包含较大金额的流片费用等,导致其各年研发费用率均在%以上,但公司研发费用率高于睿创微纳和云从科技,主要系公司在芯片、算法以及激光雷达等方面的前瞻性布局和投入,具体来看:

芯片方面:目前已研发出MX系列3款深度引擎芯片,同时-年期间投入研发的芯片包括高分辨率结构光专用感光芯片、MX、iToF感光芯片(待量产)、AIoT数字算力芯片、dToF感光芯片等。算法方面:公司目前已量产结构光深度引擎算法、iToF深度引擎算法、双目深度引擎算法,算法均实现了芯片IP化,同时也布局了骨架跟踪、图像分割、三维重建、机器人SLAM等算法。激光雷达:自研面阵SPAD探测器和可寻址VCSEL器件全固态激光雷达以及SPAD感光芯片等核心部件。

1.3.财务:风物长宜放眼量,静待收获期到来

商业化初期营收波动较大,公司“全栈式技术研发能力+全领域技术路线布局”成长路径清晰。营收方面,3D视觉感知仍处于发展初期,下游各应用领域尚未全面进入规模化商用,公司营业规模相对有限且波动较大。-年公司营收从5.97亿元下滑至2.59亿元,同比下降56.6%,主要系公司应用于线下支付的3D视觉传感器受疫情影响需求暂时承压。年公司实现营业收入4.74亿元,同比增长83.1%,主要系疫情影响边际减弱后线下支付场景需求逐步恢复,同时在服务机器人、智能门锁等细分场景中加速导入。展望未来,公司基于结构光、双目、iToF技术等多个系列的3D视觉传感器有望逐渐起量,产品结构也将从3D视觉传感器向消费级应用设备、工业级应用设备等不断扩展。同时,公司积极布局智能汽车、机器人等高景气赛道,未来增长动能强劲。

营收端波动较大叠加持续高强度投入研发,利润端整体承压。-年公司主营业务毛利率分别为59.39%、57.57%和48.24%,整体呈小幅度下降趋势。其中年毛利率略有下降系自建工厂在年投产后,产能利用率尚在爬坡,折旧摊销等费用增加较大,此外,由于芯片、部分电子元件等原材料供应紧张,采购成本亦有所上升。产品结构方面,3D视觉传感器是公司拳头产品,-年营收占比分别为86.84%、71.28%和76.65%,同时公司前瞻布局具有较高毛利率的工业级应用设备,随着高毛利业务收入占比提升,有望驱动公司整体毛利率加速上行。

净利润方面,~年扣非后公司归母净利润分别为-.74万元、-23,.40万元和-30,.48万元,主要系公司保持对研发的高强度投入,人员规模、研发费用持续增加,三费占营收比重较大。行业初期规模化应用领域有限,同时伴随智能门锁、手机等低毛利场景应用渗透、自建工厂投入使用以及部分材料采购价格上升,年公司毛利率有所下降,综合使得营业收入同比增长情况下,公司仍然呈现亏损且幅度略有增加。我们认为公司当前基于发展战略进行的经营投入,符合当前公司所处发展阶段特点,后续随着公司3D视觉传感器毛利率触底反弹和工业级应用设备等高毛利业务放量,利润端有望逐步边际改善。

3D视觉感知行业仍处于发展早期,产品推广、客户培育及公司经营规模扩大等使得消费及管理费用相对较高。销售费用方面,-年公司销售费用率分别为8.7%、19.7%、12.2%(剔除股份支付),近年来呈增长态势,主要系随公司业务布局扩大,公司销售人员职工薪酬呈增长趋势,以及实施股权激励计提股份支付所致。管理费用方面,-年公司管理费用率分别为12.2%、34.5%、22.0%(剔除股份支付),管理费用率较高主要系经营规模的扩大和外部股东的投入、公司法人治理结构和内部控制措施不断完善,管理人员数量持续增加所致。

总体来看,销售费用和管理费用率与同行业可比公司平均水平基本一致,我们认为在可比公司中处于合理水平,公司所处行业仍处发展前期,产品推广、客户培育及公司经营规模扩大等因素导致销售和管理费用较高,随着未来行业发展逐渐成熟,后续公司销售和管理费用率有望持续降低并加速盈利能力修复。

2.3D感知:应用场景遍地开花,3D视觉感知技术有望4E0D断渗透

2.1.万物互联感知先行,年3D感知全球市场规模有望达亿美元

3D视觉感知是人工智能和物联网时代的关键基础共性技术。与2D成像技术相比,3D视觉感知技术不但能够提供纹理(色彩)信息,还能通过扫描获取人体、物体、空间的点云图和精准的“1:1”还原的3D模型,让终端获取更多精准的三维信息,从而助力各类终端更好地“看懂”三维世界。目前3D视觉感知技术路线主要有六种,分别为结构光、iToF、双目、dToF、Lidar以及工业三维测量,正逐步拓展更多的应用场景。

3D视觉感知技术经历以下阶段,加速从工业级向消费级拓展:萌芽期:3D视觉感知技术最早应用于工业领域,主要用于工业设备与零部件的高精度三维测量以及物体、材料的微小形变测量。但用于工业检测的3D视觉测量设备一般为多种技术融合使用,具有设备成本高、体积大、功耗高,应用普及缓慢等特点。代表产品有瑞典海克斯康(HEXAGON)的PrimeScan扫描仪、德国高慕公司(GOM)的ATOS系列三维扫描仪和ARAMIS三维形变测量系统等。

商业化探索期:随着底层元器件、核心算法等技术快速发展,3D视觉感知技术逐渐由工业领域向消费级领域推广。此时3D视觉感知产品的成本、体积、功耗都得到显著降低并且应用聚焦于三维建模、人机交互等领域。代表产品有微软的3D视觉感知产品Kinect、英特尔基于结构光技术的产品RealSense以及奥比中光基于结构光技术的消费级3D视觉传感器Astra等。市场导入期:随着3D视觉感知技术的不断升级,3D视觉感知产品的成本、功耗、体积进一步得到优化,逐步在智能手机、移动支付、AIoT等领域落地应用。年苹果发布的iPhoneX搭载了前置3D结构光视觉传感器,这标志着3D视觉感知技术在消费级领域开始规模化普及。

快速发展期:年以来,3D视觉传感器在刷脸支付、智能门锁、3D看房等领域加速落地。同时,基于不同技术路线的产品日益丰富:1)iToF:华为、魅族等厂商相继推出搭载了基于iToF技术的后置3D视觉传感器的智能手机;2)dToF:年苹果推出搭载了基于dToF技术的Lidar扫描仪的iPadPro及iPhone12Pro;3)双目视觉:大疆创新搭载了双目视觉系统的无人机如PhantomPro/Pro+、Mavic2Pro/Zoom等;4)激光雷达:谷歌旗下Waymo公司搭载激光雷达及多传感器的无人驾驶汽车。随着2D成像逐步向3D视觉感知升级,市场规模迎来快速增长。据Yole数据,年全球3D视觉感知市场规模为50亿美元,预计在年达到亿美元,-年复合增长率约为20%。

2.2.产业链:元器件+感知方案+应用算法,中游感知方案商是核心环节

3D视觉感知产业作为新兴行业,经过近十年不断探索、研发及应用,现已形成一条包括上游、中游、下游和应用终端的产业化分工链条。上游:提供各类3D视觉传感器硬件的供应商或生产商。3D视觉传感器主要由深度引擎芯片、光学成像模组、激光投影模组以及其他电子器件、结构件等构成。其中,光学成像模组的核心部件包括感光芯片、成像镜头、滤光片等核心元器件;激光投影模组包括激光发射器、衍射光学元件、投影镜头等核心元器件。感光芯片供应商有索尼、三星、韦尔股份、思特威等;滤光片供应商有Viavi、五方光电等,光学镜头供应商有大立光、玉晶光电、新旭光学等;激光发射器供应商有Lumentum、菲尼萨(Finisar)、艾迈斯半导体(AMS)等,衍射光学元件供应商有CDA、AMS、驭光科技等。

中游:基于深度引擎算法结合应用进行各类3D视觉传感器方案设计的3D视觉感知方案商。代表企业有苹果、微软、英特尔、华为、奥比中光等。下游:根据终端的各类应用场景开发各类应用算法的应用算法方案。目前已具备一定商业应用的算法包括:人脸识别、活体检测算法,三维测量、三维重建算法,图像分割、图像增强优化算法,VSLAM算法,骨架、姿态识别、行为分析算法,沉浸式AR、虚拟现实算法等。产业链应用终端:基于3D视觉感知技术的各类应用场景客户。包括生物识别、AIoT、消费电子、以及汽车等众多客户,如魅族、OPPO、蚂蚁集团、惠普、优必选、凯迪仕等;此外,应用终端还包括家庭、零售、学校、医院、药店、*府、企业、工厂、公共运输领域(包括不限于地铁、公交、高铁、飞机等)等。

成熟通用元器件是当下主流选择,定制化是上游元器件必经之路。3D视觉感知行业的整体发展与上游核心元器件的升级迭代紧密相关,然而由于3D视觉感知行业仍处于发展前期,技术发展并不成熟,因此产业链上游企业难以提供专用于3D视觉感知技术的核心元器件,只能选择已经成熟应用于其他行业的元器件,比如光学镜头、感光芯片、滤光片均来自于2D成像行业,激光发射器则来自于光通信、激光加工行业。中游3D视觉感知方案商是行业核心环节,驱动上下游协同发展。处于产业链中游的3D视觉感知方案商拥有对3D视觉感知技术最为全面的系统级理解能力,在深入理解客户需求的基础上,通过整合上游产业链资源开发出定制化的核心元器件,提高了3D视觉传感器对于下游应用场景的适用性,能够促进各类客户向3D视觉感知智能化升级。

2.3.格局:工业市场国产替代空间广阔,消费市场格局未稳、国产大有可为

消费级与工业级竞争格局有所不同,其中消费级未形成稳定的格局,而工业级主要由外企所把控。消费级市场方面,已开展相关技术与产品研发的主要企业包括苹果、华为、微软、英特尔、索尼、三星等科技巨头企业,还包括英飞凌、瑞芯微、华捷艾米、奥比中光等企业。其中,微软是业内最早推出消费级3D视觉传感器的企业,经过多年发展,已推出结构光、iToF技术的3D视觉传感器面向市场销售,推动了3D视觉感知技术的发展;苹果、华为主要面向自主终端产品(智能手机、平板设备等)对3D视觉感知技术需求,自研3D视觉传感器以服务于自家产品;英特尔则面向开发者、机器人等多个应用场景推出了多款产品。索尼、三星借助于自身在感光芯片方面的实力,在iToF、dToF技术上进行发力,推出了相应的感光芯片产品,面向业内其他企业销售。

英飞凌、奥比中光、瑞芯微、华捷艾米等向市场推出了各自研发的3D视觉传感器产品。3D视觉感知行业属于新兴行业,在消费级市场中拥有广泛应用场景,目前处于快速发展的阶段,尚未形成稳定的竞争格局,偏向于竞合关系。在工业级市场方面,已开展3D视觉感光相关技术与产品研发的企业主要为德国GOM公司、美国CSI公司、HEXAGON瑞典海克斯康、奥比中光等企业。此前工业级应用市场相关技术主要由欧美国家的大型工业生产厂商主导,但近年来随着国内企业对高精密3D测量技术的不断积累,国产设备凭借较高的性价比开始替代进口设备,且不断拓展工业领域新的应用,国产替代空间广阔。

2.4.应用:下游应用多点开花,AIoT、智能汽车空间广阔

生物识别领域。3D刷脸支付和3D门锁门禁是主要应用场景。生物识别是一种通过计算机、光学、声学、生物传感器等多个技术领域密切结合,利用人体固有的生理特性,如指纹、人脸、虹膜等和行为特征如笔迹、声音、步态等进行个人身份鉴定的方法。目前,3D人脸识别技术主要有以下应用场景:1)3D刷脸支付,3D刷脸支付是继

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