车载摄像头产业分析报告

前言 车载摄像头被誉为是车辆感知物理世界的“眼睛”，是实现自动驾驶的核心感知传感器。随着360环视、车道保持辅助（LKA）、行人AEB、驾驶员监控系统（DMS）等功能渗透率的提升，单车摄像头平均搭载数量逐渐增加，车载摄像头的市场规模也越来越大。根据相关统计数据显示，2022年中国乘用车市场单车摄像头平均搭载数量为3.0颗；2023年第一季度，摄像头平均搭载数量为3.3 颗，同比增加0.5颗。 据CINNOResearch预测，2023年，国内乘用车市场摄像头搭载量将进一步提升至7200万颗，到2025年，这一数字将超过1亿颗，2023~2025年的年复合增长率为17%。 高分辨率、去ISP化、高动态范围以及高感光灵敏度等将成为车载摄像头技术发展的主线。车载摄像头的技术迭代又进一步加强了其在感知传感器中的核心地位，产品价值和应用场景也将被进一步扩大。 在此背景下，焉知汽车推出《车载摄像头产业分析报告》，从车载摄像头基础解析、车载摄像头产业链分析、车载摄像头应用趋势、车载摄像头行业竞争格局、国内车载摄像头重点企业及产品布局等方面入手，综合分析车载摄像头的产业链发展现状及未来应用趋势，为行业研究和企业发展提供参考。 由于时间仓促，报告中难免会有疏漏和不足之处，敬请各位专家、同行、读者批评指正。 目录 1.车载摄像头基础解析5 1.1车载摄像头基本定义与硬件构成5 1.2车载摄像头性能要求6 1.3应用场景7 1.3.1舱外场景8 1.3.2舱内场景11 2.车载摄像头产业链分析12 2.1产业链结构图12 2.2上游产业分析12 2.2.1光学镜片13 2.2.2红外截止滤光片（IRFilter）14 2.2.3保护膜15 2.3中游产业分析16 2.3.1CMOS图像传感器16 2.3.2光学镜头19 2.3.3胶合材料21 2.4下游产业分析22 2.4.1车载摄像头模组22 3.车载摄像头应用趋势分析24 3.1行车场景应用趋势24 1）前视一体机市场需求持续增大24 2）前视应用-三目方案或将退出历史舞台26 3）前视/侧视摄像头模组去“ISP”化27 4）侧视应用-超级鱼眼摄像头代替传统侧视摄像头+环视摄像头28 3.2泊车场景应用趋势29 1）环视系统的“控制权”会转移到座舱或智驾域控29 2）基于360°环视摄像头进行感知功能拓展29 3）中短期内，3MP摄像头或将成为环视应用的主流产品31 4）随着环视摄像头的感知能力增强，超声波雷达或将被取消31 3.3舱内场景应用趋势33 1）DMS功能不断拓展33 2）DMS由独立控制走向被集成34 3）舱内视觉感知升级—从2D升维到3D35 4.车载摄像头行业竞争格局38 4.1车载摄像头市场规模38 4.1.1单车平均摄像头搭载个数预测38 4.1.2中国汽车销量趋势及预测39 4.1.3中国车载摄像头市场规模40 4.2竞争格局41 4.2.1车载CMOS图像传感器市场竞争格局42 4.2.2车载镜头市场竞争格局45 4.2.3车载摄像头模组市场竞争格局46 5.国内重点企业及产品布局48 5.1车载CMOS芯片厂商48 5.1.1豪威科技48 5.1.2思特威49 5.2车载镜头厂商51 5.2.1舜宇光学51 5.2.2联创电子52 5.2.3欧菲光53 5.3车载摄像头模组厂商54 5.3.1舜宇智领54 5.3.2智华科技55 5.3.3纵目科技56 5.3.4经纬恒润57 5.3.5豪恩汽电59 免责声明60 特别鸣谢61 1.车载摄像头基础解析 1.1车载摄像头基本定义与硬件构成 基本定义：是指安装在汽车的内部或外部，作为核心感知传感器，通过镜头和图像传感器实现图像信息的实时采集，用于监控车辆内外环境以辅助驾驶员安全行驶。 图表1.车载摄像头核心监测目标 车载摄像头监控范围 主要探测对象 舱外 大目标检测：车辆、行人、非机动车等；小目标分类：交通标识、红绿灯等；可通行区域分割：道路、车道线等； 舱内 驾驶员、乘客以及儿童、宠物等特殊监控群体 硬件构成：车载摄像头模组主要包括光学镜头、图像传感器CIS、图像信号处理器ISP、串行器和连接器等元器件。 图表2.车载摄像头基本结构构成 信息来源：安森美 1）镜头：由光学镜片、滤光片、保护膜等组成。镜头负责聚焦光线，将视野中的物体投射到成像介质表面，进而生成光学图像。通常情况下来讲，摄像头70%的光学参数由镜头决定。 镜头一般是由多片光学镜片组成，光学镜片的材质主要有塑胶（P）和玻璃（G）。车载镜头目前主要用玻塑混合镜头和玻璃镜头两大类型。其中环视、舱内摄像头多采用玻塑混合镜头，前视、侧视以及CMS摄像头多采用全玻璃镜头。 2）图像传感器CIS：即成像介质，利用光电转换元件将镜头投射到CIS表面上的光信号转换为电信号。常见的图像传感器主要分为CCD和CMOS两种。 总体而言，CCD传感器在灵敏度、图像质量等方面优于CMOS传感器。然而，CMOS传感器在功耗、体积、成本等方面优于CCD传感器。目前车载摄像头的图像传感器普遍采用CMOS芯片。 3）图像信号处理器ISP：处理图像传感器CIS输出的RAW格式数据，主要处理功能包括图像缩放、自动曝光（AE）、自动白平衡（AWB）、自动对焦（AF）、图像去噪等，最终转换成RGB、YUV等格式数据。摄像头模组内部的ISP存在两种形式：A-内置在CMOS内部；B-独立的芯片构成。 4）串行器：将并行信号转换为串行信号。通常经过图像传感器CMOS或图像处理器ISP处理后输出的信号是基于MIPI/CSI标准，传输距离较短，因此需要转换成适合长距离传输的串行信号，目前串行器常用的是美信的GMSL2标准和TI的FPD-Link标准。 1.2车载摄像头性能要求 1）重要参数指标 关于车载摄像头，比较重要的几个参数指标包括：视场角FOV、探测距离、分辨率、信噪比、帧率和动态范围等。 图表3.车载摄像头关键参考指标 序号 关键指标 简单说明 1 视场角FOV 视场角分为水平视场角（H-FOV）和垂直视场角（V-FOV）；视场角的决定因素是镜头，镜头的焦距越小，视场角就越大 2 探测距离 在摄像头分辨率一定的情况下，焦距越小，视场角越大，探测距离就越近 3 分辨率 摄像设备空间频率的响应函数，表征摄像设备对被摄景物细节的分辨能力。分辨率越高，图像越清晰。常见的分辨率有：1.3MP(1280*960)、2MP(1920*1080)、5MP(2560*2048)、8MP(3200*2400)等 4 信噪比（dB） 信号电压对噪声电压的比值，信噪比越高，图像的对比度越清晰，在暗光环境下的性能更好。车载摄像头信噪比一般要求≥40dB 5 动态范围 拍摄的同一个画面内，能正常显示细节的最亮和最暗物体的亮度值所包含的那个区间。动态范围越大说明拍摄的影像层次越分明 6 帧率 图像传感器在处理图像时每秒钟能够更新的次数，即单位时间记录图像的帧数，决定了CMOS图像传感器录像的流畅程度和抓拍能力 信息来源：《QCT/T1128汽车用摄像头》、公开资料整理 2）车规级要求 相较于消费类摄像头，车载摄像头的工作环境极度恶劣，会经历振动、高温、雨雾、低温、光线变化剧烈等极端条件工况，因此车载摄像头的车规级要求也比较严苛。目前，车载摄像头的车规级测 试的范围包括图像性能、电气性能、防尘防水性能、机械性能、环境耐候性能、电磁兼容性能和耐久性等。 图表4.车载摄像头车规级要求 序号 车规级要求 详细说明 1 图像性能 包括帧率、有效像素、视场角、动态范围、最高照度、最低照度、光轴中心精度、自动增益、白平衡、启动时间、系统延时、色彩还原、炫光、鬼像等。 2 电气性能 包括直流供电电压、过电压、叠加交流电压、供电电压升降、供电电压瞬态变化、反向电压、短时中断供电、开路、短路保护、绝缘电阻、参考接地和供电偏移。 3 防尘防水性能 安装于汽车厢体外部，防护等级要求：IP6K7/IPX9K，其中IPX9K仅适用于产品装车后的外露面；安装于汽车乘客舱内部，防护等级要求：IP6K4。 4 机械性能 包括机械振动、机械冲击、自由跌落、碎石冲击、镜头耐磨、线束拉脱力。 5 环境耐候性能 包括温度与湿度范围和高低温存储 6 电磁兼容性能 静电放电产生的电骚扰、对由传导和耦合引起的电骚扰抗扰、对电磁辐射的抗扰性、无线电骚扰特性。 7 耐久性能 高温耐久性、温度交变耐久性。 信息来源：《QCT/T1128汽车用摄像头》、公开资料整理 1.3应用场景 车载摄像头的应用场景可分两大类：舱外应用和舱内应用。舱外应用包括泊车辅助、行车辅助、CMS、DVR等应用；舱内应用包括DMS、OMS等应用。 图表5.车载摄像头主要应用场景分析 应用类型 摄像头类型 安装位置 功能 舱外 行车辅助 前视*（1~3） 单目/双目/三目（2~8MP） 前风挡玻璃 前方车辆/行人监测、红绿灯/车道线识别等 侧视*4 广角（2~3MP） 外后视镜下方/翼子 板 侧前方/侧后方车辆监控 后视*1 广角（2~3MP） 后牌照板上方 后方车辆防碰撞 泊车辅助 倒车后视*1 广角（1~3MP） 后牌照板上方 泊车辅助 360°环视*4 鱼眼（1~3MP） 中网格栅左右外后视镜底座后牌照板上方 全景影像——图像拼接，全景显示 其它 CMS*2 广角（2~3MP） 外后视镜 代替传统外后视镜 DVR*1 广角（2~8MP） 前风挡玻璃 行车记录 舱内 DMS*1 广角（1~5MP） 方向盘中间A柱 内后视镜上方 驾驶员状态监测 OMS*（1~2） 广角（2~5MP） 内后视镜上方 乘客座椅占位监测、儿童/宠物/物品遗留监测 信息来源：公开资料整理 1.3.1舱外场景 1）行车ADAS场景 a.前视ADAS感知 前视解决方案大致可分为两类：前视一体机和单纯的摄像头模组接入到独立的控制器。用于实现的功能通常包括：前向碰撞预警FCW、行人防碰撞预警PCW、车道线偏离预警LDW、车道线保持辅助LKA、自动紧急制动AEB、自适应巡航ACC等。 前视摄像头分辨率通常在2~8MP，一般布置在前风挡位置。根据镜头个数的不同，前视摄像头又可分为：单目摄像头、双目摄像以及三目摄像头。 其中，单目摄像头主要应用于中低端车型，多采用前视一体机形式。双目摄像头又可细分成两类：双目立体摄像头和两个单目摄像头（窄视角+宽视角）组合。三目摄像头基本没有一体机的形态，一般是由三个不同视场角摄像头模组组合而成，数据要输入到智驾域控制器进行处理。 图表6.前视摄像头主要类型 前视类型 单目摄像头 双目摄像头 三目摄像头 窄视角+宽视角 双目立体摄像头 图片示例 安装布置 前方挡玻璃位置 视场角H-FOV 110°~120° 窄视角：28°~30°宽视角：110°~120° 110°~120° 窄视角：28°~30°主视角：50°~52°宽视角：110°~120° b.侧视ADAS感知 在高阶智能驾驶感知解决方案中，除了配置角毫米雷达外，一般还配置有侧视摄像头，作为异构冗余的感知传感器，主要用于在行车过程中侧前方和侧后方的目标物体监测。用于实现的功能包括盲点监测、横穿车辆碰撞预警等。 侧前视摄像头：视场角为90°~100°，最远探测距离大于80m；通常安装在B柱或外后视镜， 主要用于参与交通标志识别、监控侧前向邻近车道车辆、十字路口左右侧车辆/行人监测等。 侧后视摄像头：视场角为90°~100°，最远探测距离大于100m；通常安装在车辆前翼子板，主要用于变道或汇入高速公路时侧后方相邻车道车辆的监控等。 图表7.侧视摄像头监控范围 信息来源：特斯拉官网 c.后视ADAS感知 区别于倒车后视摄像头或环视中的后部摄像头，该摄像头为行车辅助摄像头，它与侧视以及前视摄像头共同覆盖360°的中长距离的行车视觉感知范围。 行车后视摄像头：视场角为100°~120°，探测距离需