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一、所屬領域

3D成像，手機攝像，數(shù)字自適應光學，高分辨率

二、項目介紹

1. 痛點問題

元宇宙時代三維成像基礎設備和數(shù)字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業(yè)智能和基礎科學的快速發(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，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術和經(jīng)濟的缺陷，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)光學成像系統(tǒng)需要多級較大的昂貴鏡片才能實現(xiàn)高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發(fā)展。

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

2. 解決方案

團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優(yōu)勢：全球領先的4D感知技術，自適應抗干擾；創(chuàng)新的透鏡設計方案結合自主知識產(chǎn)權算法，可通過單攝像頭模組實現(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。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構傅里葉面的非期望相位分布，實現(xiàn)高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統(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

本項目涉及1項專利，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目產(chǎn)品構成直接競爭關系。該項技術無需額外器件對光波前進行感知，通過對標定圖片的拍攝即可迅速標定全局不一致像差分布的光學鏡頭，從而提升成像質(zhì)量，并具備三維成像能力。該技術在手機攝像、自動駕駛、遙感成像等應用領域具有顯著優(yōu)勢。

4. 市場應用前景

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%；其中消費電子和汽車5年CAGR分別可以達到14.9%和26%。因此，消費電子（手機/VR/AR）、智能汽車將是“元感知芯片”重要應用領域。后期，隨著技術的進一步提升，“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1.6萬億元人民幣，成像芯片的顛覆性革新技術將極大得到產(chǎn)業(yè)界和資本市場的熱捧。目標客戶為華為、OPPO、小米、大疆等國際領先的消費電子品公司；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、理邦儀器等多領域公司。

5. 發(fā)展規(guī)劃

智能視覺感知芯片預計將于2023年開始量產(chǎn)出貨，預期與國內(nèi)外消費電子、智能汽車、工業(yè)視覺等多個領域公司合作并應用。

6. 知識產(chǎn)權情況

授權中國發(fā)明專利1項。

三、合作需求

尋求消費電子等領域有相關技術開發(fā)、市場推廣經(jīng)驗，能推廣本技術落地的高科技企業(yè)，可以進行深度合作。

四、團隊介紹

戴瓊海，中國工程院院士，清華信息技術學院院長，清華大學腦與認知科學研究院院長、中國人工智能學會理事長，是我國腦科學與人工智能交叉領域的先行者，在腦觀測和腦認知基礎研究，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。

五、聯(lián)系方式

E-mail：[email protected]

成果編號：2022012

來源于：清華大學技術轉移研究院