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              ToF在消費電子上的應用?

              作者:時間:2019-07-10來源:網絡收藏

              測距

              本文引用地址:http://www.snowlakeshores.com/article/201907/402528.htm

                    ToF在測距上的主要包括輔助對焦、前置距離傳感器和避障。

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              LG G3[D858 Titan] 智能手機的激光對焦燈

              激光對焦

              手機中第一批ToF相機的,是“激光對焦”,具體機型包括:華為P9,V8,聯想 moto g4+, HTC M10, 還有LG的非常多款手機。激光對焦利用了ToF傳感器的測距能力,例如LG的G3手機就采用了激光對焦。在攝像頭旁邊有個暗紅色的半透明發射窗口,當對焦時,里面會發射出測距激光。原理非常簡單,通過測距激光,快速的定位焦點。

              ToF傳感器成本算不上高,未得到普及主要問題在于發射功率偏低,導致對焦范圍受限。大部分激光對焦均采用了來自意法半導體的兩款ToF傳感器,通過查閱技術文檔可知,這兩款傳感器的有效范圍均在2米以內。超過這個范圍,將回歸到傳統的反差對焦或相位對焦模式。隨著傳感器技術的進步,后置攝像頭激光對焦也逐漸消失在我們的視線中。

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              多款手機使用的ToF方案

              距離傳感器

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              iPhone上使用的ToF組件電路圖 

              財大氣粗的蘋果就不一樣了。根據Chipworks、上海微技術工研院等多個渠道的的拆解和分析,蘋果從iPhone 7系列開始,前置距離傳感器采用了一塊類意法半導體的ToF傳感器。蘋果使用這款距離傳感器,用來測量打電話時人臉距離的遠近,進而選擇開關屏幕。此外,Chipworks還猜測,這款傳感器也可能用作前置攝像頭的輔助對焦對焦。

              無人機、無人駕駛避障 

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              大疆dji Spark曉 無人機-兩軸機械增穩云臺+1200萬像素攝像頭/1080p視頻

              在Spark上,大疆使用了ToF攝像頭用作避障與手勢信息識別。上圖中,攝像頭上方區域就是ToF攝像機。 通過小型深度相機不斷采集三維空間里的手勢視覺信息。采集到的這些手勢圖像傳輸給飛行器 CPU 進行運算分析,完成后給飛行器發送特定的指令。

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              Microsoft 微軟 Xbox One游戲主機-主機與Kinect 2.0

              AR\VR\MR開發中的3D建模

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              谷歌Project Tango手機上使用的ToF組件

              谷歌的AR技術Tango Project與系列部分機型采用ToF技術進行場景3D建模,包括上圖所示的Project Tango原型機、聯想Phab 2 Pro、華碩ZenFone AR等。微軟也不會放棄來自Kinect 2中的ToF技術,微軟的MR設備里,用于場景3D建模的技術,同樣也是ToF。此外,根據供應鏈消息,蘋果一直沒有放棄在后置攝像頭上使用ToF傳感器,用作3D建模。

              總結

              不同廠商和設備的ToF在硬件實現上大同小異:使用ToF傳感器生成深度數據,使用紅外傳感器獲得紅外信息,使用RGB傳感器獲得色彩信息,以聯想的Phab 2 Pro為例,這款AR手機具有復雜的環境感知功能,其3D攝像頭中的傳感器包括英飛凌(Infineon)、PMD飛行時間(ToF)傳感器、豪威科技(OmniVision)近紅外全局快門圖像傳感器、三星(Samsung)RGB圖像傳感器等。 

              其實ToF傳感器在手機上并不是什么新鮮事物,“激光對焦”曾一度在手機市場流行;也有蘋果手機、平板等設備用于距離傳感器;谷歌在Project Tango的探索中,也嘗試過使用ToF方案進行3D建模。但用于3D人臉識別,vivo將是頭一個,它展示了人臉識別、人臉支付等安全認證領域一個全新技術規范和標準,指紋識別將不再是全面屏手機的難題,而且相對于指紋圖來說,人臉的景深信息3D數據既不是完整的照片,也無法打印。非法利用的難度更高,對于移動支付等安全領域也將比指紋更為安全。



              關鍵詞: "TOF" 消費電子 應用

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