從榮耀角度解讀3D識(shí)別的結(jié)構(gòu)光、TOF及雙目立體成像方案

全球首款搭載3D Sensing的智能手機(jī)iPhone X自11月上市發(fā)售以來(lái)，深受消費(fèi)者青睞。如今，3D Sensing正從iPhone X快速走向國(guó)產(chǎn)品牌手機(jī)，成為智能手機(jī)硬件創(chuàng)新潮流。

11月28日，榮耀最新發(fā)布的智能手機(jī)榮耀V10，搭載內(nèi)置人工智能NPU的麒麟970芯片和“點(diǎn)云深度攝像頭”的散斑結(jié)構(gòu)光手機(jī)配件，具有3D人臉識(shí)別與解鎖功能。

另?yè)?jù)業(yè)內(nèi)人士透露，小米和OPPO將在明年發(fā)布的新機(jī)中采用3D傳感解決方案，該方案由奇景光電、高通合作開發(fā)。

3D Sensing在人機(jī)交互上，可實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別、設(shè)備解鎖、面部表情等應(yīng)用，借助“點(diǎn)云深度攝像頭”的散斑結(jié)構(gòu)光手機(jī)配件，榮耀V10可實(shí)現(xiàn)3D人臉建模、人臉識(shí)別、3D面部表情控制以及3D小物體建模功能。人臉識(shí)別功能通過(guò)繪制用戶臉部的深度圖譜，對(duì)用戶臉部進(jìn)行建模實(shí)現(xiàn)的，識(shí)別精度達(dá)到亞毫米級(jí)別，安全等級(jí)達(dá)到支付級(jí)別。

當(dāng)前智能手機(jī)用3D Sensing尚屬于行業(yè)滲透早期，潛在空間大，產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)的將受益3D Sensing作為一種全新的人機(jī)交互模式，應(yīng)用前景廣闊。根據(jù)YOLE的預(yù)測(cè)，3D Sensing市場(chǎng)規(guī)模將從2016年的13億美元增長(zhǎng)至2022年的90億美元，CAGR達(dá)到37.3%。

據(jù)了解，目前3D Sensing有3種主流方案，分別是結(jié)構(gòu)光方案、TOF方案以及雙目立體成像方案。

在這三種3D Sensing技術(shù)對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，TOF方案與結(jié)構(gòu)光方案因其使用便捷、成本較低等優(yōu)點(diǎn)而最具前景。但是結(jié)構(gòu)光方案在精度方面超越了另外2種方案，非常適合智能終端采用。

事實(shí)上，無(wú)論是結(jié)構(gòu)光方案、TOF方案還是雙目立體成像方案，3D Sensing主要的硬件包括四部分：紅外光發(fā)射器（IR LD或Vcsel）、紅外光攝像頭（IR CIS或者其他光電二極管）、可見(jiàn)光攝像頭（Vis CIS）、圖像處理芯片，窄帶濾色片，另外結(jié)構(gòu)光方案還需要在發(fā)射端添加光學(xué)棱鏡與光柵，雙目立體成像多一顆IR CIS等。

而在3D Sensing產(chǎn)業(yè)鏈的上、中、下游中，上游部分包括：紅外傳感器、紅外激光光源、光學(xué)組件、光學(xué)鏡頭、CMOS圖像傳感器；中游包括：傳感器模組、攝像頭模組、光源代工、光源檢測(cè)、圖像算法；下游包括：終端廠商以及應(yīng)用。

其中3D Sensing產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵部件在于：1、紅外線傳感器；2、紅外激光光源；3、光學(xué)組件。產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)紅外線傳感器的上市公司有STM、AMS、Heptagon、Infineon、TI、索尼、豪威等；產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)紅外激光光源的上市公司有Finisar、Lumentum、II-VI、光迅科技等；產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)光學(xué)組件的上市公司為福晶科技；而提供綜合技術(shù)方案的上市公司有STM、微軟、英特爾，德州儀器、英飛凌等。此外，3D攝像頭模組的上市公司有歐菲光；濾光片有水晶光電；攝像頭芯片封測(cè)有晶方科技；鏡頭有聯(lián)創(chuàng)電子等。

隨著iPhone X的帶動(dòng)，3D Sensing有望成為繼指紋識(shí)別之后，又一項(xiàng)帶動(dòng)手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的突破性發(fā)展的應(yīng)用功能，給智能手機(jī)帶來(lái)全新的交互體驗(yàn)。目前，高通和奇景光電合作的SLiM? 3D攝像頭系統(tǒng)解決方案投入商用在即，按計(jì)劃正在投產(chǎn)，有望在2018年第一季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，帶動(dòng)3D Sensing成為智能手機(jī)硬件創(chuàng)新的趨勢(shì)。