領(lǐng)跑安卓陣營(yíng)，國(guó)內(nèi)3D攝像頭模組已做好量產(chǎn)準(zhǔn)備

　　作為AI手機(jī)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(jī)大大加分：人臉識(shí)別、手勢(shì)與肢體識(shí)別、3D美顏/拍照美化、3D建模、豐富的AR應(yīng)用……AI功能為主、3D視覺(jué)為輔的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，將是2018年下半安卓陣營(yíng)品牌手機(jī)廠商的新共識(shí)。

　　安卓陣營(yíng)手機(jī)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(shì)下，有望引爆新一波的3D視覺(jué)模塊需求成長(zhǎng)，類(lèi)似指紋傳感器在消費(fèi)類(lèi)電子上井噴式爆發(fā)的場(chǎng)景或?qū)⒃俅纬霈F(xiàn)。國(guó)內(nèi)包括三安光電、乾照光電、華芯半導(dǎo)體、光迅科技、微奧科技、勵(lì)德微系統(tǒng)、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(dǎo)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(fèi)級(jí)市場(chǎng)，行業(yè)進(jìn)入加速趨勢(shì)?！比A捷艾米聯(lián)合執(zhí)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(yīng)商少，或者是有些技術(shù)實(shí)現(xiàn)了，量產(chǎn)卻出現(xiàn)問(wèn)題。但值得高興的是，從去年下半年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)相關(guān)廠商已經(jīng)慢慢跟進(jìn)，因此行業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈的未來(lái)也就比較有信心了，預(yù)計(jì)今年國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈將會(huì)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定成熟的狀態(tài)?！?/p>

　　“毫無(wú)疑問(wèn)，蘋(píng)果作為全球手機(jī)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(jī)3D視覺(jué)技術(shù)。”奧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(yù)計(jì)在2018年Q4季度TOP手機(jī)廠商推出的大于3000元的旗艦機(jī)都會(huì)加載3D攝像頭模塊?！彼f(shuō)道。

　　調(diào)研數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，隨著今年下半年具備3D視覺(jué)功能的安卓手機(jī)陸續(xù)出貨，到2019年將有1.5億部手機(jī)采用3D傳感攝像頭，到2020年，將有超過(guò)3億部手機(jī)采用3D傳感攝像頭，甚至滲透到千元機(jī)型，也意味著到2020年，3D傳感攝像頭在手機(jī)中將得到普及。

　　陳摯透露，奧比中光的手機(jī)3D傳感攝像頭方案也經(jīng)做好量產(chǎn)準(zhǔn)備，今年下半年就會(huì)有搭載奧比中光3D攝像頭方案的國(guó)產(chǎn)旗艦手機(jī)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(tái)參考設(shè)計(jì)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(guó)內(nèi)TOP 3的手機(jī)廠商，由此，奧比中光也成為我國(guó)第一個(gè)送樣手機(jī)前置3D攝像頭的廠商，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(fèi)級(jí) 3D 結(jié)構(gòu)光深度攝像傳感器的廠商。

　　前不久，OPPO在深圳舉行媒體溝通會(huì)正式公布了其基于結(jié)構(gòu)光的3D視覺(jué)技術(shù)的進(jìn)展，據(jù)OPPO介紹，相比傳統(tǒng)的2D面部識(shí)別，OPPO的3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)可更好的應(yīng)用于安全支付、三圍重建、AR、游戲等眾多場(chǎng)景，其3D人臉識(shí)別已經(jīng)具備量產(chǎn)條件，預(yù)計(jì)在未來(lái)6個(gè)月內(nèi)推出相應(yīng)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(nèi)人士推測(cè)，此款手機(jī)就是采用了奧比中光的模塊。

　　華捷艾米應(yīng)用于手機(jī)中的3D視覺(jué)技術(shù)亦取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，據(jù)了解，該公司的芯片小型化方案以及完成了手機(jī)RGB-D實(shí)驗(yàn)性方案，正在進(jìn)行批量化生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)，手機(jī)3D傳感芯片預(yù)計(jì)5月份可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，手機(jī)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(cè)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(cè)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(jī)廠商進(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(yù)言：安卓手機(jī)廠商可能無(wú)法在2019年——即iPhone X發(fā)布后大約兩年——之前大規(guī)模部署3D感應(yīng)技術(shù)。

　　性能與蘋(píng)果接近，國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)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(jì)算，最后芯片輸出深度視頻流信息，傳輸?shù)绞謾C(jī)中進(jìn)行處理。而其中的技術(shù)環(huán)節(jié)包括了光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、視覺(jué)測(cè)量算法設(shè)計(jì)、FPGA原型開(kāi)發(fā)、ASIC設(shè)計(jì)、嵌入式開(kāi)發(fā)、驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、以及SDK開(kāi)發(fā)，三維重建計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法研究以及云端應(yīng)用算法研發(fā)等?！吧鲜霏h(huán)節(jié)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。”陳摯說(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(jié)構(gòu)光技術(shù)。其中Astra P是專(zhuān)為手機(jī)研發(fā)發(fā)前置攝像頭3D視覺(jué)模組，參數(shù)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(qiáng)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(xiàn)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(jī)中進(jìn)行應(yīng)用?！?/p>

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

　　華捷艾米手機(jī)3D攝像頭模組量產(chǎn)時(shí)間比奧比中光稍稍延遲，對(duì)合作廠商也沒(méi)有透露，不過(guò)公開(kāi)了部分3D攝像頭參數(shù)(見(jiàn)表1)。模組采用的是該公司自主設(shè)計(jì)的3D ASCII計(jì)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(jī)的高精度結(jié)構(gòu)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(yuǎn)近距離等性能優(yōu)勢(shì);搭配的自研算法，可實(shí)現(xiàn)支付級(jí)人臉識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、3D測(cè)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(yīng)商仍相當(dāng)有限，而且VCSEL主要供應(yīng)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(yīng)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?yàn)閂CSEL設(shè)計(jì)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(yuǎn)距離。我們采用DFB的可用于手機(jī)終端的小型化模組可以做到測(cè)距范圍4米(后置)，而且可以在穩(wěn)定的在4米范圍測(cè)出全身骨架?！敝軙攒娊忉尩?。

　　華捷艾米在3D視覺(jué)的戰(zhàn)略規(guī)劃上更趨向于結(jié)合AR應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)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(yīng)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(rèn)為目前人臉識(shí)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(yīng)用領(lǐng)域。”周曉軍說(shuō)道，“那么到底在體感交互、AR應(yīng)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(yīng)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(dá)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(yàn)，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3D視覺(jué)在手機(jī)應(yīng)用上的成熟，手機(jī)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(jī)3D/AR方案作為重點(diǎn)推進(jìn)項(xiàng)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(nèi)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(shì)識(shí)別、遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別等技術(shù)的AR/AI芯片，計(jì)劃于10月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。(責(zé)編：振鵬)