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【投稿】苹果是否能掀起下一代摄像头的革命?
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2017-02-28 19:52:09 【投稿】苹果是否能掀起下一代摄像头的革命?

我们可以拭目以待。

猎云网注:从单摄像头到双摄像头,这个变化的核心场景没有脱离拍照。而手机发烧友们翘首以盼的苹果,今年出人意外地准备把摄像头转向更加广阔的应用场景。每次苹果发掘新技术,都会带火一批相关公司,从触控屏幕、指纹识别到压力传感,无一例外。本文是猎云网读者来稿,以下为全文:

2016年,国内各大手机厂商相继发布了自己的双镜头手机,除了荣耀6 Plus、红米Pro、360旗舰手机以外,苹果也推出了第一款双镜头手机iPhone 7 Plus,2017年初又有华为Mate 9等双镜头手机发布。但是双摄像头的应用场景还基本上体现在拍摄领域,或者让画面效果更加饱满锐利,或者能拍摄出具备明显景深效果的照片。

从单摄像头到双摄像头,这个变化的核心场景没有脱离拍照。而手机发烧友们翘首以盼的苹果,今年出人意外地准备把摄像头转向更加广阔的应用场景。几天前,KGI证券公司的证券分析师Ming Chi-Kuo透露,苹果今年将会在下一代iPhone的前置面板中采用3D深度相机模组,并可能应用在游戏、AR、人脸识别、智能家居、3D建模等场景。外国科技媒体对下一代iPhone的3D深度相机模组的报道一致采用了“Revolutionary(革命性)”来形容。

2017年有可能是摄像头历史上革命性的一年。2013年,苹果公司购买了一家以色列创业公司——微软X-Box的深度相机供应商Primesense,并且停止了Primesense的对外供货。Primesense是体感游戏X-Box的核心元器件,能够进行骨骼识别和运动识别。大家一直在猜测苹果可能把深度摄像头技术应用在何处?有可能在下一代iPhone得到答案。

那么什么是深度相机?普通的摄像头是获取RGB面阵图像信息。但是对于距离的远近,物体的大小无法提供。而深度相机能够获得拍摄对象的三维位置和尺寸信息,帮助计算系统获得环境和对象的三维立体数据。深度相机能够帮助设备感知真实的世界。由此可以带来众多应用。比如,健身视频练习,具备深度相机的手机可以提醒动作是否做到位;购买家具时,可以先拍摄家庭环境,然后确定家具是否有足够空间可以摆放;直播应用时,可以帮助主播更换虚拟背景。

每次苹果发掘新技术,都会带火一批相关公司,从触控屏幕、指纹识别到压力传感,无一例外。对于3D深度相机模组的技术角度,通过深入分析,可以了解到哪些公司可能会因此而受益。从苹果分析师获得消息可以知道,该深度相机模组的关联商有:激光发射器生产厂Lumentum,镜头生产商索尼,红外摄像头生产厂商富士康。其中最重要的是算法和解决方案的提供者,4年前被收购的Primesense。

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Lumentum生产产品中有VCSEL激光器,以前一般用于工业领域,消费级领域的应用从手机开始大规模使用开始,其本质是一个小的半导体激光器,尺寸很小,毫瓦级别的激光器尺寸一般是250微米*250微米,便于手机使用。目前国外同类型厂商除了Lumentum外,还有Finisar和Heptagon。其中Heptagon在2016年被全球的光学传感器领导者AMS收购。国内的相关光学公司中光讯科技拥有VCSEL生产能力。

深度相机模组近两年多为技术巨头公司收购标的。Intel收购一家以色列创业团队推出了RealSense实感摄像头,苹果收购Kinect的技术供应商PrimeSense。最近Oculus收购了一家主攻高精确度手势识别技术的以色列技术公司Pebbles Interfaces,索尼则为了Playstation收购了比利时的深度传感器厂家 Softkinetic。

在中国,能够生产深度传感器的公司寥寥无几,目前已经量产,并且购买到的产品有深圳奥比中光。另外,视觉领域初创公司速感科技也在2016年底推出了产品。奥比中光使用单目结构光方案。该公司推出的3D深度摄像头产品有Astra和Astra-Mini,此两款已经量产,后续还会推出更加小型化的Astra-E以及Astra-P,可运用于手机、平板、无人机、VR/AR等,Astra系列深度摄像头主要由一个红外摄像头、一个激光器和DOE的单目结构光方案构成。

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速感科技去年年底推出了双目双结构光深度摄像头。有两个红外传感器和投射器,在室内室外都能获取深度信息。

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关于目前市场上的深度相机的技术方案主要有以下三种: 双目被动视觉、结构光、TOF。 双目被动视觉主要是利用两个光学摄像头,通过左右立体像对匹配后,再经过三角测量法来得到深度信息。此算法复杂度高,难度很大,处理芯片需要很高的计算性能,同时它也继承了普通RGB摄像头的缺点:在昏暗环境下以及特征不明显的情况下并不适用。

结构光的原理是通过红外激光发射相对随机但又固定的斑点图案,这些光斑打在物体上后,因为与摄像头距离不同,被摄像头捕捉到的位置也不尽相同。然后先计算拍到的图的斑点与标定的标准图案在不同位置的位移,引入摄像头位置、传感器大小等参数计算出物体与摄像头的距离。

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微软在Kinect二代采用的是ToF的技术。ToF是Time of flight的简写,直译为飞行时间的意思。所谓飞行时间法3D成像,是通过给目标连续发送光脉冲,然后用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。相比之下,结构光技术的优势是比ToF更加成熟,成本更低,更加适合用在手机等移动设备上。

据外国媒体分析,苹果的3D深度相机技术,会让苹果在该领域领先其他智能手机竞争对手约一年时间。对于该技术在未来是否如以往应用在iPhone上的新技术一样成为智能手机的标准配置,以及其他智能手机厂商将会如何对待这一技术? 我们可以拭目以待。

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