隨著全面屏手機的爆發,智能手機對于屏占比的要求越來越高。目前主流旗艦手機的屏占比已經達到了90%左右,手機正面早已沒有了傳統的HOME鍵存在的位置。這也使得可以隱藏在屏幕內、不影響屏占比的新的屏下指紋技術得到了越來越多的智能手機廠商的青睞。與此同時,隨著蘋果iPhone X的帶動,不少的手機廠商也推出支持3D人臉識別的旗艦機型。
3D人臉識別:結構光還還是TOF?
去年9月13日,蘋果推出了基于3D結構光技術的iPhone X,實現了3D人臉識別,并以Face ID徹底取代了Touch ID指紋識別。由此也引爆了3D感測市場。
雖然去年很多的手機廠商也推出了支持人臉識別的手機,但是基本都是基于簡單的2D/2.5D技術的,相對于3D人臉識別技術來說,更易受干擾、準確度底、安全性低(易破解)。而3D人臉識別目前又主要有3D結構光和TOF兩類技術。
下面我們一起來看下近期發布的一些支持3D人臉識別手機和其背后的技術供應商以及準備進入手機市場的一些3D技術供應商:
小米8透明探索版——Mantis Vision
今年5月底,小米率先推出了首款3D結構光的安卓智能手機——小米8透明探索版。其采用的是以色列的3D編碼結構光技術廠商Mantis Vision的方案,由歐菲光提供模組。
Mantis Vision是一家以色列科技公司,成立有13年的歷史了,一直專注于3D及計算機視覺領域的創新技術。之前獲得過高通、索尼、三星等企業的投資。2018年3月,該公司正式進入中國。
結構光的光路分為發射端和接收端,發射端的主要構成包括點光源、準直鏡頭、光柵元件和 Lens,其中點光源 準直鏡頭充當整個光路的光源,產生擴束平行光,光柵元件分為兩種,一種是蘋果采用的DOE,另一種則是 Mantis Vision 所采用的“Pattern”型光柵,無論哪種方案,光柵的作用都是產生衍射圖案,而光柵之后的 Lens 的作用則是將衍射光重新進行準直化處理,以保證光束的密集度。接收端主要是一個紅外接收鏡頭,由光學鏡片、紅外濾光片和 CMOS 傳感器組成,其作用為通過對反射光斑的探測還原深度信息。#p#分頁標題#e#
根據Mantis Vision介紹,其提供的編碼技術,在高分辨率模式下,使用1M傳感器能獲得120K特征點,使用VGA傳感器能獲得40K特征點;更多的真實坐標點,幫助保留物體更小的細節特征,還原掃描目標的原貌,同時有效降低處理運算量。
OPPO Find X——奧比中光
6月19日,OPPO也推出了支持3D人臉識別的新一代旗艦機——Find X。這款手機采用的是類似iPhone X的散斑結構光技術,由國內知名的3D感測技術廠商奧比中光提供技術,丘鈦提供模組。
根據今年7月24日,丘鈦公布的公告顯示,今年7月,其首批3D結構光模組批量采購訂單和備料需求數量合計超過了一百萬顆。而這筆訂單正是來自于OPPO。
奧比中光成立于2013年,是一家集研發、生產、銷售為一體的3D傳感技術高科技企業。2014年,榮獲深圳孔雀計劃第一名。2015年其3D深度攝像頭Astra、Astra mini就已完成量產。今年5月,奧比中光完成了超過2億美金的D輪融資,本輪融資由螞蟻金服領投,賽富投資、松禾資本、天狼星資本以及仁智資本等數家老股東跟投。目前,奧比中光已成為國內人工智能領域的獨角獸。在3D傳感器領域,不僅具有結構光、雙目、投影方案,還是惠普獨家3D供應商。
▲奧比中光的Astra P模組
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▲奧比中光Astra P技術指標
從奧比中光此前公布的與蘋果iPhone X的對比結果來看,奧比中光的3D感測模組已經達到了接近iPhone X的水平。
另外,日前奧比中光內部的芯片團隊還首次接受了芯智訊的獨家采訪(下周會有專訪文章,敬請關注),據了解,奧比中光目前量產的3D機構光模組還集成了奧比中光第三代的3D算法芯片,采用了新引擎,新算法,基于臺積電28nm工藝,工作和待機功耗更低,對于鏡頭的適應性更強。
vivo的TOF 3D超感技術——松下+ADI ?
在今年6月下旬的上海MWC大會上,vivo展示了兩款搭載TOF技術的原型機。#p#分頁標題#e#
一般ToF包含光源和光傳感器,當光源所發出的光線投射到物體身上,折射光也會抵達光傳感器,既然空氣中的光速是固定的,就可以計算出物體的距離。這就是TOF技術的原理。
據vivo介紹,其TOF 3D超感技術有三大優勢:
1、有效深度信息高,一般的結構光技術方案是DOE衍射,衍射現在做的最好只有三萬個點,我們有30萬個點,比競爭對手多了10倍;
2、測距遠,是由于結構光本身的限制,目前只能做一些近距離的識別,而遠距離則是vivo TOF 3D 超感應技術更有優勢;
3、體積小,如果結構光要做的好需要更大的元器件。
在芯智訊看來,vivo所介紹的第2和第3點優勢應該沒有問題。但是,第1點需要注意的是,即使TOF的衍射可以做到30萬個點,但是隨著距離的增加,實際的分辨率和深度精確度會大幅的降低。
而根據芯智訊得到的消息顯示,vivo的TOF 3D超感技術供應商是松下和ADI。松下提供TOF傳感器,ADI則提供算法。模組將由舜宇光學和歐菲科技一同供應。
根據資料顯示,松下最新研發出了一款ToF影像傳感器,結合雪崩光電二極體(APD)像素技術和長范圍測量成像技術。
首先,APD像素技術可大幅降低APD像素范圍,并保留加乘性能,克服了傳統影像傳感器常見的雜訊問題,達到25萬像素高解析度。 其次,長范圍測量成像技術結合短脈沖ToF新技術和微光整合技術,可計算觸及光檢測體的光子數量,就算是單一微弱光子的折射光亦可成功捕捉,不僅可應付長距測量,在夜晚仍維持高解析度。
據說,松下的這款ToF影像傳感器在250米以內都能夠完成完成高解析度的范圍成像。可望應用于汽車范圍成像和夜晚廣域監控等諸多用途。vivo所采用的是應該不是這款,不過也足以證明松下在TOF傳感器上的技術實力。#p#分頁標題#e#
而ADI也有自己的TOF方案,其測距是向目標連續發送高精度光脈沖,然后用支持窄脈沖全局曝光的面陣CCD傳感器接收返回的光,通過探測光脈沖的往返時間獲取至目標物體的距離信息。
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