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iPhone X的深度传感器不简单,关乎“非苹”生态系统形成

2017-12-13 来源:Majeed Ahmad [责任编辑:wenwei]
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【导读】随着越来越多的智能型手机和穿戴式装置供货商在其设计中整合第三方深度感测模块,预计从明年起就能看到更多超越iPhone X与iOS平台以外的3D感测应用以及「非苹」生态系统的形成…
 
苹果(Apple)最新智能型手机iPhone X采用全新的Face ID安全辨识系统,展现了深度感测技术如何实现脸部侦测、辨识以及进行身份验证的能力。但是,深度传感器的潜力并不仅止于这些用途,它还扩展到超越iOS平台之外。
 
例如,高通(Qualcomm)大幅提升其Spectra影像讯号处理器单元(ISP)技术至另一个新的层次,并与Apple的供货商——奇景光电(Himax Technologies)连手开发了一款用于Android系统的3D深度感测相机模块。
 
随着越来越多的智能型手机和穿戴式装置供货商在其设计中整合第三方模块,预计从明年起就能看到这一深度传感器生态系统形成,包括韧体和应用程序(app)。
 
高通为其Spectra成像技术结合了奇景光电在光学、感测、驱动器和模块整合方面的专业技术,从而为手机、扩增实境(AR)、虚拟现实(VR)、汽车和监控等应用打造了SLiM深度传感器。奇景光电执行长吴炳昌表示,奇景已经与高通合作四年多了,最终开发出这款3D感测解决方案。
 
iPhone X的深度传感器不简单,关乎“非苹”生态系统形成
高通的主动式深度感测模块(右)配备深度超过10,000点的深度图,能检测深度相距0.1毫米(mm)的变化。(来源:高通)
 
该相机模块可为室内和户外环境提供实时深度感测并生成3D点云(point-cloud)。该计算机视觉相机模块预计将在2018年第一季起出现在许多产品中。
 
高通将低功耗的Spectra ISP技术整合于其行动处理器中,进一步提升行动装置的应用能力。
 
深度感测的测距与功率
 
深度传感器采用飞行时间(ToF)技术,并利用已知的光速解析与物体之间的距离。红外光点投射在物体上作为点云,接着传感器读取场变形,并收集深度信息。
 
基于深度传感器的方法逐渐朝向手机和头戴式显示器(HMD)的行动电源要求进展。Tirias Research资深分析师Simon Solotko表示:「室内3D感测技术的问题在于功耗和性能。」这表示必须有效管理传感器和影像讯号处理器的功耗,以及复杂的软件,以便将点云转化为有效的互动输入。
 
行动装置的目标功率总是尽可能地降至最低。然而,Solotko指出,如果想要超越脸部辨识和手势辨识应用(达2公尺范围),以提供室内应用以及2-10公尺感测范围的长距离应用,那么,ToF和结构化照明解决方案的主动式雷射照明就需要具备高功率。
 
当今的传感器封装可为低于0.5W范围的短距离和5W范围的长距离应用提供高质量点云。短距离的深度传感器已能满足主流智能型手机的需求,而且,正如iPhone X所展现的,日常生活中普遍都能看到这些优化的目标应用服务…
 
但是,Solotko说:「长距离的功率需求过高,迫使设计人员采用纯粹的相机途径」,以实现长距离应用。
 
iPhone X的深度传感器不简单,关乎“非苹”生态系统形成
英特尔的R200 RealSense开发工具包包含RGB相机和深度传感器,并采用立体红外线(IR)产生深度。(来源:Intel)
 
过去几个月来,针对消费型AR的单视场多视点技术——分别为iOS和Android提供ARKit和ARCore开发平台的不同形式),让独立开发商和亚马逊(Amazon)等主要玩家倍感振奋。Solotko说:「AR体验十分吸引人且非常有帮助,大幅扩展了行动开发人员所能提供的体验。」
 
微软(Microsoft)也一直积极地收购和开发AR/VR的IP,很早就在HoloLens混合实境(MR)智能眼镜中采用行动深度传感器解决方案,以及微软Windows混合实境中基于相机的解决方案。
 
英特尔(Intel)则为基于手势的接口提供了RealSense开发平台,并为深度感测技术累积了丰富的软件堆栈与设计IP。然而,根据Solotko,目前还不清楚该技术最终将应用在何处——笔记本电脑?整合型头戴式显示器?还是基于英特尔芯片的行动装置上?
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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关键字:传感/MEMS 产业前沿 消费电子 
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