蘋(píng)果(Apple)最新智能型手機(jī)iPhone X采用全新的Face ID安全辨識(shí)系統(tǒng)，展現(xiàn)了深度感測(cè)技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)臉部偵測(cè)、辨識(shí)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(tái)之外。

 

例如，高通(Qualcomm)大幅提升其Spectra影像訊號(hào)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(kāi)發(fā)了一款用于Android系統(tǒng)的3D深度感測(cè)相機(jī)模塊。

 

隨著越來(lái)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(cè)、驅(qū)動(dòng)器和模塊整合方面的專(zhuān)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(chē)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(zhǎng)吳炳昌表示，奇景已經(jīng)與高通合作四年多了，最終開(kāi)發(fā)出這款3D感測(cè)解決方案。

 

高通的主動(dòng)式深度感測(cè)模塊(右)配備深度超過(guò)10,000點(diǎn)的深度圖，能檢測(cè)深度相距0.1毫米(mm)的變化。（來(lái)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(cè)并生成3D點(diǎn)云(point-cloud)。該計(jì)算機(jī)視覺(jué)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(chǎng)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(cè)技術(shù)的問(wèn)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(hào)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(shí)和手勢(shì)辨識(shí)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(cè)范圍的長(zhǎng)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(zhǎng)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(shuō)：「長(zhǎng)距離的功率需求過(guò)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(zhǎng)距離應(yīng)用。

 

英特爾的R200 RealSense開(kāi)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(lái)源：Intel）

 

過(guò)去幾個(gè)月來(lái)，針對(duì)消費(fèi)型AR的單視場(chǎng)多視點(diǎn)技術(shù)——分別為iOS和Android提供ARKit和ARCore開(kāi)發(fā)平臺(tái)的不同形式)，讓獨(dú)立開(kāi)發(fā)商和亞馬遜(Amazon)等主要玩家倍感振奮。Solotko說(shuō)：「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(kāi)發(fā)人員所能提供的體驗(yàn)。」

 

微軟(Microsoft)也一直積極地收購(gòu)和開(kāi)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(shì)的接口提供了RealSense開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并為深度感測(cè)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？