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首发安卓3D结构光之后,OPPO还要为后置相机增加TOF 3D识别

2018-08-08 08:52
来源: 极客公园

一年前的时候,提到OPPO,多数人可能首先会想到的是明星代言和电视广告。进入2018年之后,OPPO在明星代言和电视广告上的动作依然频繁,不过在这之外,OPPO身上又多了一些之前并没有展现出的特质。

从产品上看,OPPO在连续三年用定位中端的R系列爆款来刷高销量之后,终于在今年6月份的时候迎来了旗舰产品线Find的回归。

在FindX突破性的设计背后,包含了很多堆叠和技术上创新,比如经过了严谨验证的升降式模组,跳脱天线净空区限制的八天线智能切换方案,以及安卓阵营中第一个量产的3D结构光。

通过3D结构光模组,FindX可以获得非常精确的前置人脸3D信息,从而实现解锁、支付、3D美颜等功能,不过OPPO对3D视觉技术的探索并不止于此。

8月6日,OPPO在位于北京的办公室召开了一场技术沟通会,在即将到来的新品上,OPPO会为它的后置相机上赋予3D视觉能力,而这次的方案是TOF。

TOF是什么?

如果你关注最近的科技圈新闻的话,应该对TOF这项技术还有些印象。在今年6月底的MWCS上,vivo就刚刚做了TOF技术的展示(这两家的方案差别很大,下面会详说)。

TOF的英文是TimeofFlight,直接翻译过来就是“飞行时间”,它的原理是适应特殊的发射器发出经调制的近红外光(OPPO用的是波长940纳米的激光),光线遇到人或物体后反射后再折回到接收器上,通过测算这个过程所需的时间,就可以计算出距离被测物体的距离。

当向一个目标物体发射足够多这样的近红外光然后进行接收和计算,将这些距离信息汇集在一起,就可以获得目标物体的深度信息。

其实TOF方案在智能手机上早就有过应用,一两年前的中高端手机经常可以看到(目前依然有一些手机采用)的激光对焦用的就是TOF测距,不过激光对焦测的只是一个目标点的距离。

TOF方案包含了5个核心的硬件单元:红外发射单元、光学透镜、成像传感器、控制单元、核心算法计算单元。

红外发射单元的Vcsel发出脉冲方波,然后通过Diffuser将光调制均匀的面光源并发射出去,发出去的光线被目标物体反射回来,经过光学透镜的过滤,打到TOF专用的成像传感器上并进行光点转换,利用核心算法计算单元将RAW图换算成深度图。

TOF和3D结构光的区别

目前市面上主要有三种做3D立体视觉,分别是双目方案、3D结构光方案、TOF方案。

双目方案最常见的应用就是目前主流手机上的双摄背景虚化,原理是利用两颗摄像头之间的视差来定位,本身的精度一般,限制也比较多(比如遇到白色墙面这类无特征点的场景会直接“抓瞎”)。配合AI算法,双目方案做人像的模拟虚化还可以,但要在手机上做高精度3D视觉识别就走不通了。

和利用自然光进行被动采集的双目方案不同,3D结构光和TOF都是主动采集方案(需要额外“打光”),二者的不同之处在于3D结构光发射的是DOE衍射后的散斑,而TOF发射的是面光源。

这两种方案各有优势:3D结构光的优势是精度更高,缺点是工作范围有限,目前的方案1.2米基本就到头了;TOF的衰减问题则要小很多,工作距离可以达到5米甚至更远,缺点是近距离的精度目前相比3D结构光还有比较明显的差距。

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