3D 结构光还没来得及普及,智能手机的光学革命又来了

来源:快报
责任编辑:李志喜
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TOF,听说过吗

一年前,iPhone X 发布前夕,业界传出了“全新 iPhone 会用上 3D 传感器和深度摄像头”的消息。

在这则传闻中,当时还没有发布的 iPhone X 可以通过深度摄像头实现 AR 建模,3D 换装等功能。

但实际上,正式发布的 iPhone X 并没有通过深度摄像头实现 AR 功能,甚至与深度相关的功能——比如面部识别和 Animoji——也仅限于前置摄像头。

这一切的根源不难理解,皆因 iPhone X 所搭载的 3D 结构光模块。

3D 结构光的“近”

3D 结构光本身是优点颇多的,精度高、功耗低、全天候、环境适应性好,非常适合用作人脸识别、支付,以及对自拍美颜进行细节补充。所以,在 iPhone X 搭载这项技术后,有的 Android 旗舰也开始搭载这项技术。OPPO Find X 就是 Android 阵营的 3D 结构光代表。

只不过,正如上文所说的那样,3D 结构光目前的用途略局限,而且仅限于前置摄像头。

这都和原理有关。

以散斑结构光为基础原理的 3D 结构光,发射衍射光斑到物体上,传感器接收到发生形变的光斑,从而根据光斑形变的量来判断深度信息。它所发射的衍射光斑在一定距离外能量密度会降低,所以不适用于远距离的深度信息采集。

3D 结构光的工作距离范围很短,仅 0.2m-1.2m。这让设想中的“AR 应用、3D 建模”等功能难以实现。需要长距离信息的后置摄像头也与 3D 结构光无缘。

TOF 的“远”

实际上,在 iPhone X 相关传闻出现的时候,TOF 就是一个和 3D 结构光并行出现的词。

TOF,Time of Flight,直译为飞行时间。其具体原理是通过给被测目标连续发送光信号,然后在传感器端接收从被测目标返回的光信号,再通过计算发射和接收光信号的往返飞行时间来得到被测目标的距离。

这是一段技术门槛略高的阐述,大部分用户只要明白:和 3D 结构光一样,TOF 是一个用以补充图像 Z 轴深度信息的技术。

不过,和 3D 结构光不同的是,TOF 技术是发射的不是散斑,而是面光源,所以在一定距离内,TOF 的光信息不会出现大量的衰减,同时 TOF 感光元件的单位像素非常大,为 10μm,对于光的采集有足够的保障,理论上只要提高发射端的功率,TOF 的使用距离会非常远。一般情况下,TOF 的工作距离范围是 0.4m-5m。因此整体上来看,TOF 更适合用在后置摄像头上。

为什么搭载 TOF 的终端还没有被量产?

3D 结构光和 TOF 都能记录深度信息为智能手机带来更多交互的可能性,为什么 3D 结构光已经有了普及的趋势,而 TOF 还没有量产的机型?

无他,TOF 的功耗是一个大问题。

此前,TOF 的解决方案里,用的图像传感器是 CCD,功耗颇高,这对于电池续航本就捉襟见肘的手机不啻为一个大问题。

好在,索尼在 2017 年 12 月推出的 IMX456QL CMOS 解决了功耗问题,其功耗仅为 CCD 方案的 1/5~1/3。

并且据索尼的说法,该传感器结合了两种像素技术,一是提高反射光信号读取精度的像素技术,二是背照式 CMOS 影像传感器的像素技术,从而大幅提升了光线收集率和测距速度。该传感器搭载了高感光度的驱动模式,即使远距离也可实现高精度测距。

搭载 TOF 的手机终端即将与大家见面

索尼 IMX456QL 传感器的资料提到,这款传感器样品到货时间是 2018 年 4 月,预计的批量到货时间是 2018 年 11 月。

所以,首发 TOF 的手机要等到 11 月之后了?

非也,OPPO 已经于 8 月 6 日在北京召开了媒体沟通会,宣布 OPPO 下款主力产品将会用上采用了背照式 CMOS 方案的 TOF 技术。

按照他们在发布会上所表示的“沟通会不展示 DEMO,技术已经准备量产”的说法,搭载 TOF 的新机已经触手可及了。

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手机上的3d结构光是什么东西

答:注意重点是“立体“,其工作原理类似于可以绘制浅海海底地形图的声呐系统,通过反射信息来确定深度。3D结构光则是通过人脸表现反射光线来确定深度信息的,从而通过计算描绘出人脸的立体结构图像。并且由于3D结构光技术的精确度可以达到毫米级别,...

在一个相机的介绍中看到了3D结构光这个技术,有详...

答:哇哦,不知道盆友你是做什么的呀?你看到的不是美国的matterport就是杭州维聚的3D SMART的深度相机了,他们相机中使用的结构光是一组由投影仪和摄像头组成的模组结构,利用投影仪投射特定的光信息到物体表面后及背景后,由摄像头采集,根据物体...

3D结构光什么原理是硬件还是植入软件

答:上过高中吗?就是用密密麻麻的小光点照在你脸上,再有一个感应器去识别。再用芯片去计算,三维构图,与之前设置好的可以对应上就解锁。负责不解锁

OPPO 3D结构光有什么用

答:您好,与传统单摄和双摄系统相比,3D结构光可以实现高准确度的深度信息采集,快速扫描,可靠的暗光表现,简化的深度计算复杂度,并可以实现像3D人像建模等独特功能。

小米9没有3D结构光吗?

答:没有。虽然3D结构光比指纹安全性高。但是对于普通人来说,完全没有必要。小米9是没有3D结构光的。

荣耀10有3D结构光吗

答:荣耀10没有3D结构光。 安全度来说普通摄像头刷脸万分之一,红外10万分之一,3d结构光100万分之一识别度。 每个人脸热成像是不同的,照片不能破解红外识别。 小米8普通版有红外识别,小米8探索版和苹果x一样3d结构光。

在3D结构光领域,底层硬件厂商奥比中光和算法厂商...

答:3D结构光领域主要分为底层硬件厂商和算法厂商。底层硬件就是3D传感摄像头,主要负责采集物体的三维信息。算法是对计算机上执行计算过程的具体描述,像AI视觉所涉及到的图像分类、对象检测、目标跟踪等技术都需算法才能实现。比如现在我们常用的...

魅族16有3D结构光吗

答:这个是没有的,推荐用户选择体验魅族16的其他功能 魅族16搭载 Flyme 7 系统 ,采用高通骁龙 845 八核 64 位处理器,游戏体验方面更强劲。魅族首款屏下指纹,解锁速度为0.25s。推荐用户选择体验。

虹膜和3D结构光哪个

答:激光扫描共聚焦显微镜固定荧光染色标本单波、双波或波模式单标记或标记细胞及组织标本共聚焦荧光进行数据采集定量析,同利用沿纵轴移标本进行光切片叠加 形组织或细胞荧光标记结构总体图像,显示荧光形态结构精确定位 用于原位杂交、肿瘤细胞凋亡...

这是3d结构光解锁吗?我感觉我买了一个假findx

答:目前没有一种手机解锁方式能保证绝对不被破解,所以各厂商对于系统内注释肯定会写得相对保守。例如一款手机防水,但仍不因进水而保修与这是一个道理。你的FindX是结构光。

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