【導(dǎo)讀】隨著越來越多的智能型手機(jī)和穿戴式裝置供貨商在其設(shè)計(jì)中整合第三方深度感測模塊，預(yù)計(jì)從明年起就能看到更多超越iPhone X與iOS平臺以外的3D感測應(yīng)用以及「非蘋」生態(tài)系統(tǒng)的形成…
蘋果(Apple)最新智能型手機(jī)iPhone X采用全新的Face ID安全辨識系統(tǒng)，展現(xiàn)了深度感測技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)臉部偵測、辨識以及進(jìn)行身份驗(yàn)證的能力。但是，深度傳感器的潛力并不僅止于這些用途，它還擴(kuò)展到超越iOS平臺之外。
例如，高通(Qualcomm)大幅提升其Spectra影像訊號處理器單元(ISP)技術(shù)至另一個(gè)新的層次，并與Apple的供貨商——奇景光電(Himax Technologies)連手開發(fā)了一款用于Android系統(tǒng)的3D深度感測相機(jī)模塊。
隨著越來越多的智能型手機(jī)和穿戴式裝置供貨商在其設(shè)計(jì)中整合第三方模塊，預(yù)計(jì)從明年起就能看到這一深度傳感器生態(tài)系統(tǒng)形成，包括韌體和應(yīng)用程序(app)。
高通為其Spectra成像技術(shù)結(jié)合了奇景光電在光學(xué)、感測、驅(qū)動(dòng)器和模塊整合方面的專業(yè)技術(shù)，從而為手機(jī)、擴(kuò)增實(shí)境(AR)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、汽車和監(jiān)控等應(yīng)用打造了SLiM深度傳感器。奇景光電執(zhí)行長吳炳昌表示，奇景已經(jīng)與高通合作四年多了，最終開發(fā)出這款3D感測解決方案。
高通的主動(dòng)式深度感測模塊(右)配備深度超過10,000點(diǎn)的深度圖，能檢測深度相距0.1毫米(mm)的變化。（來源：高通）
該相機(jī)模塊可為室內(nèi)和戶外環(huán)境提供實(shí)時(shí)深度感測并生成3D點(diǎn)云(point-cloud)。該計(jì)算機(jī)視覺相機(jī)模塊預(yù)計(jì)將在2018年第一季起出現(xiàn)在許多產(chǎn)品中。
高通將低功耗的Spectra ISP技術(shù)整合于其行動(dòng)處理器中，進(jìn)一步提升行動(dòng)裝置的應(yīng)用能力。
深度感測的測距與功率
深度傳感器采用飛行時(shí)間(ToF)技術(shù)，并利用已知的光速解析與物體之間的距離。紅外光點(diǎn)投射在物體上作為點(diǎn)云，接著傳感器讀取場變形，并收集深度信息。
基于深度傳感器的方法逐漸朝向手機(jī)和頭戴式顯示器(HMD)的行動(dòng)電源要求進(jìn)展。Tirias Research資深分析師Simon Solotko表示：「室內(nèi)3D感測技術(shù)的問題在于功耗和性能。」這表示必須有效管理傳感器和影像訊號處理器的功耗，以及復(fù)雜的軟件，以便將點(diǎn)云轉(zhuǎn)化為有效的互動(dòng)輸入。
行動(dòng)裝置的目標(biāo)功率總是盡可能地降至最低。然而，Solotko指出，如果想要超越臉部辨識和手勢辨識應(yīng)用(達(dá)2公尺范圍)，以提供室內(nèi)應(yīng)用以及2-10公尺感測范圍的長距離應(yīng)用，那么，ToF和結(jié)構(gòu)化照明解決方案的主動(dòng)式雷射照明就需要具備高功率。
當(dāng)今的傳感器封裝可為低于0.5W范圍的短距離和5W范圍的長距離應(yīng)用提供高質(zhì)量點(diǎn)云。短距離的深度傳感器已能滿足主流智能型手機(jī)的需求，而且，正如iPhone X所展現(xiàn)的，日常生活中普遍都能看到這些優(yōu)化的目標(biāo)應(yīng)用服務(wù)…
但是，Solotko說：「長距離的功率需求過高，迫使設(shè)計(jì)人員采用純粹的相機(jī)途徑」，以實(shí)現(xiàn)長距離應(yīng)用。
英特爾的R200 RealSense開發(fā)工具包包含RGB相機(jī)和深度傳感器，并采用立體紅外線(IR)產(chǎn)生深度。（來源：Intel）
過去幾個(gè)月來，針對消費(fèi)型AR的單視場多視點(diǎn)技術(shù)——分別為iOS和Android提供ARKit和ARCore開發(fā)平臺的不同形式)，讓獨(dú)立開發(fā)商和亞馬遜(Amazon)等主要玩家倍感振奮。Solotko說：「AR體驗(yàn)十分吸引人且非常有幫助，大幅擴(kuò)展了行動(dòng)開發(fā)人員所能提供的體驗(yàn)?！?/div>
微軟(Microsoft)也一直積極地收購和開發(fā)AR/VR的IP，很早就在HoloLens混合實(shí)境(MR)智能眼鏡中采用行動(dòng)深度傳感器解決方案，以及微軟Windows混合實(shí)境中基于相機(jī)的解決方案。
英特爾(Intel)則為基于手勢的接口提供了RealSense開發(fā)平臺，并為深度感測技術(shù)累積了豐富的軟件堆棧與設(shè)計(jì)IP。然而，根據(jù)Solotko，目前還不清楚該技術(shù)最終將應(yīng)用在何處——筆記本電腦？整合型頭戴式顯示器？還是基于英特爾芯片的行動(dòng)裝置上？
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