摘要：
空中成像“入场”，车载显示从此大不同
得益于汽车智能化升级趋势，车载显示正逐渐向多屏化、大屏化、智能化方向演变。抬头显示、副驾驶及后排娱乐显示等应用场景的衍生，使得多种显示技术在车载市场大展身手。
2024年4月24日，华为在北京举行智能汽车解决方案发布会，现场发布了智能驾驶为核心的全新智能汽车解决方案品牌——华为乾崑，针对用户对汽车产品的多元需求，东超科技结合自身“可交互空中成像”技术优势，创新推出“空中成像·智能车载解决方案”，全面提升传统车企座驾空间科技感，提升行业竞争力。
无介质空中悬浮成像技术是一种具有引领性、创新性和颠覆性的技术，它彻底改变了人们与数字世界的交互方式，华为汽车智选模式的合作方，江准汽车、奇瑞汽车在2023年都搭载了东超科技研发的“空气成像”。而宝马、丰田、大众、吉利、长城、上汽、一汽也早在2021年先后采用了空气成像的技术。空气成像技术已被多家汽车厂商认可。
Q1:空中成像是什么？
空中成像是通过平板透镜从而形成不需要介质承载的实像。空气成像是一种无需介质的成像技术，目前主流的原理包含“逆反射”悬浮、AI板、光线积分和计算光场。主流空中成像由光源＋DCT-plate（即负折射平板透镜）＋交互模组实现。平板透镜是实现空中成像的核心产品。无介质空中悬浮成像是一种无需任何物理屏幕即可在空气中形成三维立体影像的先进显示技术。
与常规透明显示如抬头显示器（HUD）或基于佩珀尔幻象（Pepper's ghost）实现的光学错觉技术不同，其不仅呈现出悬浮影像，而且可以进行穿透式交互。该技术基于微纳结构光场调控基本原理，通过无源光波导阵列器件—负折射平板透镜，精准控制光线的入射、折射和反射，将发散光线在空中重新汇聚，形成无需任何介质承载的实像。
与传统的液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）、激光投影等显示方式相比，空中交互式悬浮成像最大的颠覆性亮点在于，不仅无需依赖屏幕或其他介质即可观看，还可以通过手势实现直接操控关联设备，这一裸眼视觉引导的非接触式交互操作，高效直观易用，具有高立体感、高互动性、高扩展性等技术特点，极大地提升了用户体验。
Q2：空中成像与全息投影的区别？
与全息投影相比，空中成像技术的优势可从应用原理、介质、关键技术三方面展开。（1）应用原理：全息投影利用光的干涉和衍射原理实现，空中成像则应用光场重构原理实现。（2）介质：全息投影需要介质承载，空中成像无需介质承载。（3）关键技术：全息投影先利用干涉原理记录物体光波信息，使之成为一张全息照片，然后利用衍射原理再现物体光波信息，使图像显示出来。空中成像基于微纳结构光场 调控基本原理，通过无源光波导阵列器件—负折射平板透镜，精准控制光线的入射、折射和反射，将发散光线在空中重新汇聚。
Q3：空中成像的技术优势及应用场景有哪些？
非接触、新奇性、可防窥是空中成像目前的三大优势，其技术壁垒主要在于技术精度上，这也是影响成像清晰度和用户体验感的核心环节。目前可应用于家居、展览、车载、医疗、公告设施、教育、政企服务等。经过多年发展，中国悬浮成像产业已崛起为全球关键力量，在微纳结构多参数模型构建、高分子矩阵涂布、空间光场视觉检测和高精度空间交互传感等关键技术领域均取得重大突破，实现了从跟跑到领跑的飞跃。2016年，中国科研团队创新性地采用光波导阵列技术，超越传统菲涅尔透镜与逆反射技术的局限，率先实现高质量、宽画幅、大视角、无畸变及无色散的空中成像。同时，研发的点对点强交互传感技术，成功解决了空间光场显示中的成像质量差、器件制备难、交互波动大等难题，技术水平已经进入全球第一阵营，处于全球领先地位。
Q4：空中成像的技术优势及应用场景有哪些？
非接触、新奇性、可防窥是空中成像目前的三大优势，其技术壁垒主要在于技术精度上，这也是影响成像
Q5：空中成像目前有哪些企业在参与？
目前ASKA3D是日本Asukanet公司的一款产品，该公司在空气成像技术领域处于全球领先地位。国内产业链上游下游参与的企业有（1）东超科技（2）棱镜全息（3）像航科技（4）衍视科技 （5）凯盛科技。
Q6: 空中成像近期看点和未来趋势？
2024年4月24日，华为在北京举行智能汽车解决方案发布会，现场发布了智能驾驶为核心的全新智能汽车解决方案品牌——华为乾崑，针对用户对汽车产品的多元需求，东超科技结合自身“可交互空中成像”技术优势，创新推出“空中成像·智能车载解决方案”，全面提升传统车企座驾空间科技感，提升行业竞争力。目前多家车厂逐步开始采纳空中成像技术，华为汽车智选模式的合作方，江准汽车、奇瑞汽车在2023年都搭载了东超科技研发的“空气成像”。而宝马、丰田、大众、吉利、长城、上汽、一汽也早在2021年先后采用了空气成像的技术。空气成像技术已被多家汽车厂商认可。
盘点国内有哪些企业在应用研发空中成像技术：
1、东超科技
东超科技是空中成像技术领军企业，自主研发的可交互空中成像技术打破国际垄断，填补国内空白，将科幻电影场景变为现实。该技术通过核心产品——负折射平板透镜，应用光场重构原理，将发散的光线在空中重新汇聚，从而形成不需要介质承载的实像，结合交互控制技术，可实现人与空中实像的直接交互。相关集成产品于应用中具备“无接触”、“无介质”、“防指纹”、“防感染”、“防静电”等诸多特点，可广泛应用在智能车载、医疗显示、信息安全、公共设施、智慧家居等领域。
技术方案
近期，作为智能汽车产业链上最具创新力的企业之一，东超科技携“空中成像全息座舱”模型展架、车载悬浮精灵等集成产品重磅亮相，现场分享“无介质空中悬浮成像”技术在智能座舱领域的最新应用成果及合作案例。
智能驾舱的核心技术即车内人机交互体验的升级，东超科技“智能车载解决方案”与智能驾舱理念耦合，可代替中控台等车内显示设备，提升科技体验感的同时，保障驾驶安全性。
“空中成像全息座舱”模型展架 搭载了东超科技国际领先的“无介质空中悬浮成像”技术，空中仪表盘可以显示速度、里程等信息，悬浮精灵陪伴您的智能驾驶，让旅程不再孤单。
司乘人员亦可通过空中点击或语音交互，即可轻松实现影音播放、空调控制、车窗开关等操控，新颖的使用体验将极大程度丰富驾舱交互的智能性。
技术原理：
该技术颠覆性改变了传统显示及人机交互方式，通过核心产品负折射平板透镜，应用光场重构原理，将发散的光线在空中重新汇聚，从而形成不需要介质承载的实像，结合交互控制技术，可实现人与空中实像的直接交互。
设计了光学负折射特性的微型阵列结构，可周期性地改变光路，产生负折射，不需借助曲面就可以实现光的聚焦。光源光线发散角内的所有光线，在经过平板透镜后会相应的收敛到光源以平板切面为轴的轴对称位置，从而得到一个1：1的实像，实现空中成像。
特点
前排中控及副驾系统：可定制空中成像中控系统、车载精灵，实现HUD空中显示、语音及手势交互功能。
座椅靠背交互娱乐系统：可定制非接触式车载娱乐办公系统，满足后排乘员提供影音娱乐需求。
后排乘客娱乐办公系统：可定制车载娱乐办公系统，集成非接触内嵌式箱体结构，实现影音娱乐、空调调节等操控。
案例
江淮瑞风、奇瑞
东超科技正与十几家主机厂联合开发全息车载产品，多款搭载悬浮数字精灵的新能源汽车相继投产，预计年产量达30-50万台。
江淮瑞风概念车RF-M在2023上海车展首日隆重亮相，概念车RF-M具备国风设计理念、智能科技体验、多元场景应用等价值优势，为用户打造一款真正的新国潮MPV。在智能科技体验方面，其概念车RF-M的中央扶手及座椅靠背处，通过搭载东超科技国际领先的“可交互空中成像”技术，传统实体屏幕得以在空中清晰呈现，用户轻触空中屏幕即可进行实时交互，科技感十足。
2、像航科技
像航科技是一家专业从事无介质全息显示技术研发和应用推广的高新技术企业和专精特新企业，通过自主研发并完成量产光学平板透镜微通道矩阵光波导平板（MicroChannel matrix optical waveguide plate,简称（MOW-PLATE®️），利用光场重构原理实现了空气中可交互的无像差真实影像，并结合交互算法及用户体验设计，形成自主专利无介质全息技术。
该技术利用光场重构原理实现了空气中可交互的100%无差别真实影像，2021年荣获国家科技部颁发的“全国颠覆性技术”称号。像航科技深度融合人工智能算法、智能表面等技术，创新推出无介质全息扶手屏、车载娱乐终端系统、车载IP精灵、智能后视镜终端系统等系列无介质全息智能座舱解决方案。
AI车载数字精灵
素材来源于吉利设计视频号
技术方案：
通过无介质全技术的应用，与感如、人工智等技术进行深度合，打造更加符合用广体验的息智能座能解决方案，包括无介质全息车勒虚以人交互系统、无介质全息车载景乐终端系统扶手、座驾、座椅)、无介质全息智能后视镜终端系统等。
无介质全息空中成像技术可直接将虚拟信息立体化呈现于座舱空间，无缝替代传统驾驶仪表屏、中控台等显示设备，营造前所未有的沉浸式体验。驾乘者不仅能直观感受信息跃然眼前，更可轻松与全息影像互动，操作直观便捷，提升驾驶安全性的同时，更让每一次出行都成为一次充满惊喜与乐趣的探索之旅。
无介质全息智能座舱解决方案
技术原理
通过光学微镜结构来复制光场，在三维空间重现一个无像差的三维立体实像。光学微镜结构记录来自“ 物空间 ” 实物光源射向成像单元的每一条光线的强度、角度、波长等信息，并在阵列另一侧“ 像空间 ”复制出与记录光线完全镜像的光线，这些复制光线通过再聚焦过程，在“ 像空间 ” 对称位置处形成与“ 物空间 ”物体完全镜像的实像，这个实像不依赖任何介质，可以直接裸眼观察 。
特点：
案例
一汽红旗、华为
融合人工智能算法、智能表面、健康检测等前沿技术，像航科技还研发了无介质全息智能驾驶IP台、无介质全息多功能控制屏、配套IP礼品等系列创新产品。通过语音交互、点击触控等操作，用户还可自助查询身体各项健康指标，轻松获得健康报告，进行远程诊疗等。
搭载无介质全息空中成像技术的
一汽红旗智能小巴
凭借深厚的技术积累和前瞻性的市场布局，像航科技已在无介质全息智能座舱领域取得了显著成绩。目前，搭载无介质全息空中成像技术的部分车型正在步入量产阶段，极具科技感与未来感的人机交互体验将有效提升车企市场竞争力。像航携手华为打造了无介质全息座椅娱乐终端，使用户点击空中界面，即可享受视音频播放，以及其他丰富的多媒体内容。高科技的便利性和人性化的设计，为乘客带来全新娱乐空间。
无介质全息座椅娱乐终端
3、棱镜全息
浙江棱镜全息科技有限公司，简称“棱镜全息”，是中国领先的全息科技公司， 是全球率先达车规级量产标准的全息显示Tier1供应商，在全息科技应用、科技创新研发等方面始终保持业界领先地位。2019年8月，棱镜全息宣布完成5000万元人民币A轮融资，由吉利科技集团独家投资，并宣称是当时国内全息领域最大融资额。2022年6月，棱镜全息宣布完成近亿元A+轮融资，本轮融资由吉利科技集团与千合投资共同参投，融资资金将用于推动其车载产品量产、下一代产品线拓展迭代以及核心技术研发。
技术方案：
棱镜全息AID-Aerial Intelligent Display全息空中智能显示系统、HUD融合应用，结合创新的UI/UX、软件应用及多模态交互， 构建人性化、智能化驾驶空间，为驾驶者提供全新的驾驶体验。
技术原理：
利用微结构光场重构技术，把物体离散成高分辨率的空间光斑点阵，通过光的衍射传播、干涉叠加及光场的复振幅调控，将离散的光斑点阵无损地重构在空气中，无需任何介质的散射，即可观测到高保真度的图像，从而实现无介质成像。
特点
车内无屏化显示
AID全息实像，替代中控屏、液晶仪表等车载显示，3D立体实现虚拟与现实交互。
车外智能驾驶
车外HUD布局，接收仪表、多媒体、导航、ADAS融合等信号，安全驾驶不低头。
智能关怀交互
座舱环境及驾乘人员状态对数字人进行AI交互，实现语音、手势识别多模态交互。
4、衍视科技
技术原理
衍视科技的全息显示技术拥有核心技术专利，是利用光场重构的原理实现在空中无介质成像，结合人机交互系统，可以实现在空气中悬浮成像和触控交互。目前，我们开发出了车载全息娱乐系统、全息媒体显示终端、全息电梯、全息售货机等多种新型行业应用。
衍视科技开发的免接触全息显示终端，可以将各类信息投射在空气中成像，结合手势传感器，直接用手在空气中免接触操作各类设备，避免了公众交叉感染的风险，安全卫生。
特点：
5、智云谷
深圳前海智云谷科技有限公司成立于2014年11月，致力于汽车抬头显示系统（HUD)的开发生产与销售。公司于2017年获得国家高新技术企业认证，并于同年开发出用于前装OEM车厂的WHUD和高清HUD，2018年公司通过技术攻关，成功开发出小体积可量产的AR HUD。公司已通过前装与多家国内外OEM厂商展开合作。2022年12月给岚图追光独家供货的AR HUD已经量产。在2023年还有多个前装项目即将量产。
案例：
岚图追光智能座舱中，“追光AI空气投影可定制悬浮精灵智能语音助理（也叫VPA，Virtual Personal Assistant，虚拟个人助理），其有着丰富的形象设计，可实现真正的“私人定制”，丰富的肢体语音，应景的动作、细腻的表情，带来更生动的情绪体验。聪明贴心的信息内容服务，满足多样化的需求和场景。它的显示方式为无介质的悬浮显示，通电时亮起，显示的形象和表情可OTA。同时能和智能座舱的里的其他功能（AR HUD，导航，声控等）进行联动，支持语音控制，还可以进一步扩展支持手势控制，大大的增加了车内的科技感、沉浸感、仪式感。
05
空中成像近期看点和趋势
华为携手东超科技开启智能座舱新纪元
2024年4月24日，华为在北京举行智能汽车解决方案发布会，现场发布了智能驾驶为核心的全新智能汽车解决方案品牌--华为乾崑。针对用户对汽车产品的多元需求，东超科技结合自身“可交互空中成像”技术优势，创新推出“空中成像·智能车载解决方案”，全面提升传统车企座驾空间科技感，提升行业竞争力。
前排中控及副驾系统:可定制空中成像中控系统、车载精灵，实现HUD空中显示、语音及手势交互功能。
座椅靠背交互娱乐系统:可定制非接触式车载娱乐办公系统，满足后排乘员提供影音娱乐需求。
后排乘客娱乐办公系统:可定制车载娱乐办公系统，集成非接触内嵌式箱体结构，实现影音乐、空调调节等操控。
未来智能座舱市场助力空中成像发展
数据显示2022年，中国智能座舱市场规模为1127亿元。预计2026年中国智能座舱市场空间可达2127亿元，五年复合年增长率约为17%。而空气成像有望代替“车载显示”系统，更重要的是，空气成像并不是简单的概念，而是已经有订单落地。
无介质空中悬浮成像技术，作为数字时代显示技术的前沿探索，具有独特的实用性和创新性。它打破了屏幕限制，实现非接触式交互，能够满足多元化需求，具有巨大应用潜力和革新意义。在智能座舱领域，通过二者深度融合，不仅能替代传统中控台显示方式，增强科技感和未来感，还能通过减少驾驶员视线转移，有效提升行车安全，为汽车产业的智能化升级开辟了新路径。
除此之外，无介质空中悬浮成像技术的发展，对于国家安全、科技创新及产业升级具有重要战略意义。它推动了上下游关联企业生态圈的构建，促进了传统玻璃、终端设备等生产厂家与软件服务商的紧密合作，激发了整个产业的创新活力。同时，通过自主研发和技术突破，我国不仅打破了国际技术封锁，更在全球新型显示技术领域占据了领先地位。其一，在核心基材研发方面取得重大突破。
成功攻克超薄高折射率光学玻璃、超低收缩环氧粘结剂等关键材料的自研难题，这些材料曾长期被美日等国际光学巨头所垄断，不仅打破了国外技术垄断，更为我国在全球显示技术竞争中赢得了主动权。其二，实现了产业配套依赖的突破。通过自主创新，成功实现核心光学元件生产检测所需的高速减薄机、真空蒸镀机、激光退火等关键设备及系统化技术的国产化替代，在降本增效的同时，还增强了我国在全球显示产业链中的话语权。其三，量产工艺瓶颈的突破。实现微纳结构工艺制程的快速迭代，不仅大幅提升了生产效率与产品良率，还抢占了产业发展的先机。
目前华为已经表示，下一代问界将搭载“空中成像”技术。预计后续空中成像有望成为汽车智能化的标配。华为汽车智选模式的合作方，江准汽车、奇瑞汽车在2023年都搭载了东超科技研发的“空气成像”。而宝马、丰田、大众、吉利、长城、上汽、一汽也早在2021年先后采用了空气成像的技术。空气成像技术已被多家汽车厂商认可。（参考来源:东兴证券）
