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一、所屬領(lǐng)域

3D成像，手機(jī)攝像，數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)，高分辨率

二、項(xiàng)目介紹

1. 痛點(diǎn)問題

元宇宙時代三維成像基礎(chǔ)設(shè)備和數(shù)字終端成像及顯示設(shè)備都將需要革命性的提升。同時，工業(yè)智能和基礎(chǔ)科學(xué)的快速發(fā)展也對感知和成像極限提出了更高的需求。

現(xiàn)有的成像技術(shù)，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的缺陷，如抗擾動性能差、占據(jù)空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數(shù)的增加，傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)需要多級較大的昂貴鏡片才能實(shí)現(xiàn)高分辨率的成像性能，很難應(yīng)用于手機(jī)等小型化設(shè)備上，不足以適應(yīng)科技的高速發(fā)展。

“智能視覺感知芯片”將達(dá)成光學(xué)感知的技術(shù)革新并有效解決現(xiàn)存問題。通過數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)矯正系統(tǒng)像差和環(huán)境像差、實(shí)現(xiàn)高速重構(gòu)目標(biāo)景物高精度三維信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)使用普通的低成本小型化單鏡片即可實(shí)現(xiàn)高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學(xué)系統(tǒng)，包括大口徑天文成像，實(shí)現(xiàn)高分辨率遠(yuǎn)距離成像，克服大氣湍流干擾。

2. 解決方案

團(tuán)隊(duì)提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項(xiàng)優(yōu)勢：全球領(lǐng)先的4D感知技術(shù)，自適應(yīng)抗干擾；創(chuàng)新的透鏡設(shè)計方案結(jié)合自主知識產(chǎn)權(quán)算法，可通過單攝像頭模組實(shí)現(xiàn)原多攝像頭模組功能，大幅降低現(xiàn)有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標(biāo)場景進(jìn)行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構(gòu)傅里葉面的非期望相位分布，實(shí)現(xiàn)高速大范圍的自適應(yīng)光學(xué)矯正，顯著降低光學(xué)成像系統(tǒng)尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。

3. 競爭優(yōu)勢分析

本項(xiàng)目涉及1項(xiàng)專利，用于智能視覺感知芯片的使用。目前，尚無已公開信息與本項(xiàng)目產(chǎn)品構(gòu)成直接競爭關(guān)系。該項(xiàng)技術(shù)無需額外器件對光波前進(jìn)行感知，通過對標(biāo)定圖片的拍攝即可迅速標(biāo)定全局不一致像差分布的光學(xué)鏡頭，從而提升成像質(zhì)量，并具備三維成像能力。該技術(shù)在手機(jī)攝像、自動駕駛、遙感成像等應(yīng)用領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢。

4. 市場應(yīng)用前景

Yole數(shù)據(jù)顯示，2026年全球攝像頭模組/3D成像模組市場空間為590億/150億美金，5年CAGR為9.8%/14.6%；其中消費(fèi)電子和汽車5年CAGR分別可以達(dá)到14.9%和26%。因此，消費(fèi)電子（手機(jī)/VR/AR）、智能汽車將是“元感知芯片”重要應(yīng)用領(lǐng)域。后期，隨著技術(shù)的進(jìn)一步提升，“元感知芯片”也將適配安防工業(yè)檢測、智能家居、醫(yī)療器械等多元場景。

國內(nèi)的攝像頭模組+ISP產(chǎn)業(yè)鏈上市公司的A+H股市值達(dá)1.6萬億元人民幣，成像芯片的顛覆性革新技術(shù)將極大得到產(chǎn)業(yè)界和資本市場的熱捧。目標(biāo)客戶為華為、OPPO、小米、大疆等國際領(lǐng)先的消費(fèi)電子品公司；蔚來、理想、小鵬等增速極快的智能汽車公司；也包含海康威視、大華股份、精測電子、天淮科技、邁瑞醫(yī)療、理邦儀器等多領(lǐng)域公司。

5. 發(fā)展規(guī)劃

智能視覺感知芯片預(yù)計將于2023年開始量產(chǎn)出貨，預(yù)期與國內(nèi)外消費(fèi)電子、智能汽車、工業(yè)視覺等多個領(lǐng)域公司合作并應(yīng)用。

6. 知識產(chǎn)權(quán)情況

授權(quán)中國發(fā)明專利1項(xiàng)。

三、合作需求

尋求消費(fèi)電子等領(lǐng)域有相關(guān)技術(shù)開發(fā)、市場推廣經(jīng)驗(yàn)，能推廣本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進(jìn)行深度合作。

四、團(tuán)隊(duì)介紹

戴瓊海，中國工程院院士，清華信息技術(shù)學(xué)院院長，清華大學(xué)腦與認(rèn)知科學(xué)研究院院長、中國人工智能學(xué)會理事長，是我國腦科學(xué)與人工智能交叉領(lǐng)域的先行者，在腦觀測和腦認(rèn)知基礎(chǔ)研究，人工智能理論、模型、算法和系統(tǒng)等方面做出了系列突出貢獻(xiàn)。

五、聯(lián)系方式

E-mail：[email protected]

成果編號：2022012

來源于：清華大學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)移研究院