領(lǐng)跑安卓陣營(yíng)，國內3D攝像頭模組已做好量產(chǎn)準備

　　作為AI手機之眼的3D攝像頭/視覺(jué)模塊，目前正備受關(guān)注和熱捧。3D視覺(jué)模塊的加持為手機大大加分：人臉識別、手勢與肢體識別、3D美顏/拍照美化、3D建模、豐富的AR應用……AI功能為主、3D視覺(jué)為輔的設計趨勢，將是2018年下半安卓陣營(yíng)品牌手機廠(chǎng)商的新共識。

　　安卓陣營(yíng)手機總體出貨總量大大高于蘋(píng)果，在安卓陣營(yíng)全面跟進(jìn)iPhone X新增3D攝像頭功能的趨勢下，有望引爆新一波的3D視覺(jué)模塊需求成長(cháng)，類(lèi)似指紋傳感器在消費類(lèi)電子上井噴式爆發(fā)的場(chǎng)景或將再次出現。國內包括三安光電、乾照光電、華芯半導體、光迅科技、微奧科技、勵德微系統、創(chuàng )微電子、舜宇光學(xué)、華捷艾米、奧比中光等等上下游企業(yè)紛紛導入新技術(shù)、布局3D攝像頭，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈正在緊鑼密鼓的積極跟進(jìn)。

　　“在蘋(píng)果的帶動(dòng)下，3D視覺(jué)打開(kāi)消費級市場(chǎng)，行業(yè)進(jìn)入加速趨勢?！比A捷艾米聯(lián)合執行副總裁周曉軍說(shuō)道，“3D領(lǐng)域之前遇到的問(wèn)題主要是供應商少，或者是有些技術(shù)實(shí)現了，量產(chǎn)卻出現問(wèn)題。但值得高興的是，從去年下半年開(kāi)始，國內相關(guān)廠(chǎng)商已經(jīng)慢慢跟進(jìn)，因此行業(yè)對供應鏈的未來(lái)也就比較有信心了，預計今年國內供應鏈將會(huì )達到相對穩定成熟的狀態(tài)?！?/p>

　　“毫無(wú)疑問(wèn)，蘋(píng)果作為全球手機產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)者，將帶動(dòng)安卓陣營(yíng)全面跟進(jìn)手機3D視覺(jué)技術(shù)?！眾W比中光副總裁陳摯博士同樣看好3D攝像頭在安卓市場(chǎng)的進(jìn)展?！邦A計在2018年Q4季度TOP手機廠(chǎng)商推出的大于3000元的旗艦機都會(huì )加載3D攝像頭模塊?！彼f(shuō)道。

　　調研數據預測，隨著(zhù)今年下半年具備3D視覺(jué)功能的安卓手機陸續出貨，到2019年將有1.5億部手機采用3D傳感攝像頭，到2020年，將有超過(guò)3億部手機采用3D傳感攝像頭，甚至滲透到千元機型，也意味著(zhù)到2020年，3D傳感攝像頭在手機中將得到普及。

　　陳摯透露，奧比中光的手機3D傳感攝像頭方案也經(jīng)做好量產(chǎn)準備，今年下半年就會(huì )有搭載奧比中光3D攝像頭方案的國產(chǎn)旗艦手機上市。得益于與聯(lián)發(fā)科的合作(2016年聯(lián)發(fā)科入股奧比中光，其平臺參考設計與奧比中光的3D傳感技術(shù)的完整適配)，在全年iPhone X發(fā)布兩個(gè)月之后，奧比中光便將模組送樣至聯(lián)發(fā)科及國內TOP 3的手機廠(chǎng)商，由此，奧比中光也成為我國第一個(gè)送樣手機前置3D攝像頭的廠(chǎng)商，也是目前繼蘋(píng)果、微軟、英特爾之后全球第四家可以量產(chǎn)消費級 3D 結構光深度攝像傳感器的廠(chǎng)商。

　　前不久，OPPO在深圳舉行媒體溝通會(huì )正式公布了其基于結構光的3D視覺(jué)技術(shù)的進(jìn)展，據OPPO介紹，相比傳統的2D面部識別，OPPO的3D結構光技術(shù)可更好的應用于安全支付、三圍重建、AR、游戲等眾多場(chǎng)景，其3D人臉識別已經(jīng)具備量產(chǎn)條件，預計在未來(lái)6個(gè)月內推出相應終端產(chǎn)品。雖然并為說(shuō)出采用哪家的方案，不過(guò)不少業(yè)內人士推測，此款手機就是采用了奧比中光的模塊。

　　華捷艾米應用于手機中的3D視覺(jué)技術(shù)亦取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，據了解，該公司的芯片小型化方案以及完成了手機RGB-D實(shí)驗性方案，正在進(jìn)行批量化生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)，手機3D傳感芯片預計5月份可實(shí)現量產(chǎn)，手機3D Camera模組，則將在Q3季度量產(chǎn)。

　　此外安卓陣營(yíng)中，高通和奇景Himax其實(shí)早在去年下半年就宣布了3D感測技術(shù)方案的合作。由高通提供算法技術(shù)，奇景提供模組。之前有消息顯示，高通與奇景的這款3D感測模組有望將在今年上半年量產(chǎn)，不過(guò)至今尚未有確切消息公布。隨著(zhù)奧比中光和華捷艾米量產(chǎn)方案的推出，給安卓陣營(yíng)手機廠(chǎng)商進(jìn)入3D視覺(jué)領(lǐng)域帶來(lái)加速動(dòng)力，同時(shí)也打破了之前一些華爾街分析師的預言：安卓手機廠(chǎng)商可能無(wú)法在2019年——即iPhone X發(fā)布后大約兩年——之前大規模部署3D感應技術(shù)。

　　性能與蘋(píng)果接近，國內結構光技術(shù)比拼

　　3D攝像頭工作原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)首先是激光投影模組投射紅外散斑場(chǎng)到物體上，然后IR CMOS模組采集黑白pattern，送入ASIC芯片中進(jìn)行深度計算，最后芯片輸出深度視頻流信息，傳輸到手機中進(jìn)行處理。而其中的技術(shù)環(huán)節包括了光學(xué)系統設計、視覺(jué)測量算法設計、FPGA原型開(kāi)發(fā)、ASIC設計、嵌入式開(kāi)發(fā)、驅動(dòng)開(kāi)發(fā)、以及SDK開(kāi)發(fā)，三維重建計算機視覺(jué)、機器學(xué)習算法研究以及云端應用算法研發(fā)等?！吧鲜霏h(huán)節我們均為自主研發(fā)。我們不光是提供硬件上的光學(xué)模組，包括算法，SDK我們也能提供有力的支持?！标悡凑f(shuō)道。

　　目前奧比中光已推出的3D傳感攝像頭包括Astra 、Astra Mini、Astra P等，均為散斑結構光技術(shù)。其中Astra P是專(zhuān)為手機研發(fā)發(fā)前置攝像頭3D視覺(jué)模組，參數見(jiàn)表1。 陳摯表示：“Astra P和蘋(píng)果iPhone X相比，不僅在精度、抗強光方面，在功耗、分辨率、幀速、體積方面也與iPhone X十分接近。目前已經(jīng)實(shí)現3D人臉解鎖、支付、AR表情、拍照優(yōu)化等功能，可以快速的集成到手機中進(jìn)行應用?！?/p>

　　圖1：奧比中光Astra P和蘋(píng)果iPhone X 3D攝像頭性能對比

　　華捷艾米手機3D攝像頭模組量產(chǎn)時(shí)間比奧比中光稍稍延遲，對合作廠(chǎng)商也沒(méi)有透露，不過(guò)公開(kāi)了部分3D攝像頭參數(見(jiàn)表1)。模組采用的是該公司自主設計的3D ASCII計算芯片，尺寸大小5mm*5mm，功耗僅為100-150mW。該司官方宣傳，其3D攝像頭采用最適合手機的高精度結構光，擁有可有Iphone X相媲美的低功耗、低延遲、抗變形、抗干擾、支持遠近距離等性能優(yōu)勢;搭配的自研算法，可實(shí)現支付級人臉識別、手勢識別、3D測量、環(huán)境感知、3D建圖等功能。

　　由于關(guān)鍵組件VCSEL技術(shù)門(mén)檻高，擁有量產(chǎn)能力的供應商仍相當有限，而且VCSEL主要供應商Lumentum與蘋(píng)果之間存在專(zhuān)利協(xié)議，使得安卓陣營(yíng)供應商有時(shí)不得舍VCSEL而選擇其他替代技術(shù)，華捷艾米則選擇了DFB?！耙驗閂CSEL設計到蘋(píng)果專(zhuān)利問(wèn)題，涉及范圍非常廣，任何一家公司都繞不過(guò)去，而且VCSEL做不到遠距離。我們采用DFB的可用于手機終端的小型化模組可以做到測距范圍4米(后置)，而且可以在穩定的在4米范圍測出全身骨架?！敝軙攒娊忉尩?。

　　華捷艾米在3D視覺(jué)的戰略規劃上更趨向于結合AR應用以實(shí)現技術(shù)落地?！疤O(píng)果的3D攝像頭主要是Face ID，還有一些輔助照相和簡(jiǎn)單的AR應用，但是這些功能到底夠不夠?到底3D攝像頭能有哪些用處?我認為目前人臉識別，體感交互是3D突破的關(guān)鍵點(diǎn)，同時(shí)AR也是極有潛力的應用領(lǐng)域?！敝軙攒娬f(shuō)道，“那么到底在體感交互、AR應用等方面要做到什么程度呢?目前在整個(gè)業(yè)界來(lái)說(shuō)是比較模糊，包括蘋(píng)果也沒(méi)有推出合適的AR應用，僅僅是去年的WWDC上推出ARkit，但也只是一個(gè)2D SLAM算法的展示，還沒(méi)有達到3D SLAM的程度?！?/p>

　　眾所周知AR可以為用戶(hù)提供真實(shí)與虛擬疊加的全新體驗，前景非常令人期待。依托于3D攝像頭能提供普通攝像頭無(wú)法比擬的景深信息和建模能力，可以想象，隨著(zhù)3D視覺(jué)在手機應用上的成熟，手機AR也將獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展?；谶@些考慮，華捷艾米將手機3D/AR方案作為重點(diǎn)推進(jìn)項目，除今年5月量產(chǎn)一款3D傳感芯片外，還開(kāi)發(fā)了集成了ISP、DSP內核、視覺(jué)處理加速器，并整合華捷艾米最核心的V-SLAM、骨架跟蹤、人臉&手勢識別、遠場(chǎng)語(yǔ)音識別等技術(shù)的AR/AI芯片，計劃于10月實(shí)現量產(chǎn)。(責編：振鵬)