手机

华为P40 Pro、苹果iPad Pro确认搭载,这项新技术为何备受青睐?

作者:张心怡来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2020-04-05 21:15我要评论

3月26日,华为在法国发布P40系列手机,P40 Pro及P40 Pro+确认搭载后置ToF镜头。3月18日,苹果上线的iPad Pro也搭载了ToF模组,开启了ToF在安卓和苹果阵营的双重发展。两大巨头看中了ToF的哪些能力,ToF还有哪些技术潜能?ToF的普及发展还有哪些挑战待解,又将对相关产业链产生什么影响?

360截图20200405211412094.jpg

苹果借ToF完善AR版图

目前,ToF(飞行时间法)与双目立体视觉法、结构光法是市面上的主流3D光学方案,ToF具备成本适中、体积小、功耗低、响应快等综合优势。ADI系统应用工程经理李佳表示,相比结构光以及双目的技术,ToF的适配范围更广、工作距离更远,能相对准确地提取深度信息,很多应用厂商已经从双目、结构光慢慢转向ToF技术。

360截图20200405211452800.jpg

苹果全新iPad Pro首次搭载ToF模组,并称基于ToF的激光雷达扫描仪将iPad变成了“体验AR(增强现实)的强大装备”。其激光雷达利用了直接飞行时间技术(dToF),能测量室内或室外环境中最远五米处的反射光,与iPad的广角及超广角摄像头、运动传感器和 iPadOS 系统协同进行深度测量。

iPad加入ToF技术,拓展了苹果产品线的AR布局。苹果于2017年发布了AR开发平台ARKit,赋予开发者在iOS环境下为iPhone开发AR应用的能力。在iPad Pro上线后,苹果表示,iPadOS、iOS 13 操作系统与 ARKit3开发平台将依托 iPhone 和 iPad 硬件,使虚拟世界更流畅地与现实生活融为一体。

华为“河图”大招正在路上

ToF技术一般分为dToF和iToF(间接飞行时间)两种,安卓手机更多采用iToF方案。华为Fellow Cyberverse(河图)总工程师、Camera总工程师罗巍近日在社交媒体表示,苹果的dToF技术侧重室内XR(泛指VR、AR、MR等扩展现实技术)场景,所以优先着力室内和5米以内的ToF测距。而华为河图将部署地球级XR,需要将测距能力拓展到10米以上。

河图是“地球级”虚实融合的空间计算平台,由华为在2019年发布。河图能结合AR技术,将地标信息以三维立体的方式投射到手机摄像头的取景中,让数字信息更加具象、生动地投射到物理世界,并具备3D高精地图、全场景空间、强环境理解、虚实融合渲染四项核心能力。在3D光学的构建上,河图先后引入了结构光和ToF。罗巍表示,苹果和华为都在为自己的XR平台构想匹配硬件,这是一个好的开始。

在华为P40 Pro及P40 Pro+确认搭载ToF镜头之后,河图是否会在4月8日发布的P40国行版系列搭载引起消费者热议。3月18日,河图在华为花粉俱乐部正式开版。3月27日,罗巍在社交媒体曝光了河图开机画面,并透露河图公测已经提上日程。

ToF还有哪些应用潜力

除增强个人消费产品的AR体验,ToF在车载、工业、金融等行业市场也具备可观的应用空间。

车载市场是ToF重要的落地场景之一,包括车内手势交互,监测疲劳驾驶,乘客姿态监测等。李佳表示,ADI的ToF产品在车载领域有三个应用方向。一是作为车内传感器,用于手势操控,以及驾驶员、副驾驶与乘客的体态监控。在欧洲市场,一些车险公司需要根据事故发生时司机或者乘客的即时状况进行理赔,这推动了ToF成为车内领域的重要应用;二是车外近距离的人脸解锁;三是车外辅助驾驶。

“ToF相对于其他光学方案(双目立体视觉法、结构光),最大的特点是可以进行更远距离的探测,从而将ToF方案拓展到车外辅助驾驶。”李佳说。

随着金融支付、机场安检等场景越来越多地引入人脸识别,如何提升应用的安全级别成为关键。ToF能在比对二维人脸图像的基础上,增加3D深度信息,适用于活体检测,更好地保证“刷脸”应用安全。

在工业、物流等场景,ToF能采集物体的三维信息以快速计算体积,在货物装填、库存计算等物流运输场景发挥作用。例如,VR厂商Pico的深度传感器解决方案Pico Zense通过在挂车装载ToF深度相机,实时测算多台挂车的装载量及进度,提升了空间利用及装载效率。

发挥ToF潜力还有多项挑战待解

虽然苹果、华为、OPPO等厂商希望通过ToF增强个人设备的AR体验,但目前移动端ToF主要用于辅助对焦以及量尺等简单的AR交互,与消费者设想的AR体验仍有差距。

集邦拓墣分析师蔡卓卲向记者指出,在移动终端领域,ToF处在一个比较尴尬的地位,因为ToF的价值在于广范围、中距离的深度感测,而移动终端普遍缺乏该类型的应用。

“目前ToF最有潜力的应用还是AR,但AR内容的不足是最关键的问题。” 蔡卓卲说。

在行业市场,ToF还需要提升硬件功率和算法准确度。市场调研机构CINNO Research在答复记者采访时表示,ToF在无接触式支付和工业设计、扫描领域存在应用潜能,主要诉求在于解决远距离和大物件扫描。目前受困于移动设备支持的功率小,扫描远距离还有困难。同时,ToF算法的准确性仍需精进,运用场景和市场需求还有待挖掘。

“5G的普及和大数据的应用,以及AI算力的提升,将对ToF的软件算法突破起到很大帮助。”CINNO Rearch表示。

有望带动上下游软硬件发展

对于ToF从业厂商来说,精确度与成本的平衡是一个挑战。蔡卓卲表示,ToF的性能提升对CIS(图像传感器)的分辨率、光学组件的制造都是挑战。iPad Pro采用的dToF技术门坎更高,零组件和技术的供应厂商较少,提高性能与精确度需要厂商投入更多的资源和时间。同时,精确度提高将带来成本的提升,在ToF市场应用仍未充分开掘的情况下,高精确ToF模块只有头部厂商有能力搭载,且机型较少、市场保有量较低,厂商需要和终端厂商充分配合,寻找成本与性能的平衡点。

ToF的发展将对CIS、光学组件等上下游产业起到推动作用。蔡卓卲指出,如果ToF顺利发展,首先将推动相对应的CIS发展;其次是光学组件,包括镜片甚至衍射光学元件,ToF提升精准度的同时将提升光学设计的难度;最后是发光源的VCSEL(垂直腔面发射激光器)以及其他ToF模块需要用到的零组件。除了硬件,AR应用服务会随之扩张,带动开发工具、AR转换工具的发展。

“为了增加AR应用服务,最好的方式不是从零到有地开发AR,而是将既有的应用服务转换为AR模式,这会拉动转换工具的发展。” 蔡卓卲说。


责任编辑:赵强
相关链接

首届世界显示产业大会

作为工业和信息化部、中国国际贸易促进委员会、安徽省人民政府联合主办的第十三届中国(合肥)国际家用电器暨消费电子博览会的重要板块,首届世界显示产业大会于11月22日在合肥开幕。

2019世界VR产业大会

10月19日,由工业和信息化部和江西省人民政府联合主办的2019世界VR产业大会在南昌隆重开幕。开幕式上,中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤发表重要讲话。

第二届全球IC企业家大会暨第十七届中国国际半导体博览会

9月3日,由工业和信息化部、上海市人民政府指导,中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院主办的第二届全球IC企业家大会暨第十七届中国国际半导体博览会在上海开幕

2019世界VR产业大会新闻发布会

6月20日,工业和信息化部、江西省人民政府在北京联合召开新闻发布会,介绍2019世界VR产业大会有关情况及筹备工作进展。

第十一届中国中部投资贸易博览会电子信息产业发展论坛

5月19日,第十一届中国中部投资贸易博览会电子信息产业发展论坛在江西南昌召开。南昌市人民政府副市长杨文斌、江西省工信厅副厅长王亦斌出席并致辞。

2019世界超高清视频产业发展大会

5月9日,2019 世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会在广州召开。大会由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台、广东省人民政府共同主办。工业和信息化部部长苗圩出席大会并致辞。

第七届中国电子信息博览会

本次峰会主题是“创新驱动发展 智慧赋能未来”,将邀请政府行业主管部门、国内外著名专家学者和企业家发表主题演讲,深入探讨产业创新发展新模式、新动能、新路径,推动电子信息产业高质量发展。...

首届全球IC企业家大会

12月11日,由工业和信息化部、上海市人民政府指导,中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院主办,北京赛迪会展有限公司、中国电子报社、上海市集成电路行业协会承办的“首届全球IC企业家大会暨第十六届中国国际...

2018世界VR产业大会

10月19日,2018世界VR产业大会在南昌盛大开幕。开幕式上,全国政协副主席卢展工宣读国家主席习近平贺信,工业和信息化部部长苗圩,江西省委书记刘奇,江西省委常委、南昌市委书记殷美根分别致辞。

第二届中国虚拟现实创新创业大赛启动...

8月20日,在中国创新创业大赛组委会办公室指导下,由虚拟现实产业联盟、国科创新创业投资有限公司共同举办的第二届中国虚拟现实创新创业大赛启动新闻发布会在北京举行。

2018年上半年家电网购分析报告发布会

8月2日,工业和信息化部赛迪研究院、中国电子报社在北京发布了《2018年上半年家电网购分析报告》(以下简称《家电网购报告》)。报告显示,2018年上半年,我国B2C家电网购市场(含移动终端)规模达2641亿元...

2018制造业“双创”高峰论坛

6月22日,2018制造业“双创”高峰论坛在北京举办。本次论坛由中国电子信息产业发展研究院、中国制造企业双创发展联盟和中国软件行业协会工业互联网分会主办,中国电子报社、北京云道智造科技有限公司和中国船舶工...

2018世界VR产业大会新闻发布会

5月21日,记者从在北京人民大会堂召开的2018世界VR产业大会新闻发布会上获悉,由工业和信息化部、江西省人民政府共同主办,中国电子信息产业发展研究院、江西省工业和信息化委员会、南昌市人民政府、虚拟现实产业...

“新基建新动力新增长”专题报道

中国电子报从2020年3月开始,特别策划推出“新基建新动力新增长”大型专题报道和系列推介活动,详细报道新基建在激发市场主体活力、增强发展动能、促进经济增长等方面的重要作用,权威推介在推动新基建进程中发...

2019年中国家电市场报告

2月28日,中国电子信息产业发展研究院发布了《2019年中国家电市场报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,2019年,我国家电市场零售额规模达到8910亿元,显示出较强的韧性,高端产品和农村市场大...

2020年全国工业和信息化工作会议

12月23日,全国工业和信息化工作会议在京召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中全会精神,认真落实中央经济工作会议部署,传达学习贯彻国务院领导同...

学习贯彻党的十九届四中全会精神

党的十九届四中全会擘画了坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化的宏伟蓝图。把思想统一到全会精神上来,把行动落实到全会的重大决策部署上来,是当前全党面临的重要政治任务和重大战略...

2019上半年中国家电市场报告发布

7月29日,中国电子信息产业发展研究院在北京发布了《2019上半年中国家电市场报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,2019年1月-6月,我国家电行业运行稳定、稳中有进,产销均高于去年同期。其中,...

90秒看懂工业互联网

当前,工业互联网成为新基建的热点,李克强总理也要求“依托工业互联网促进传统产业加快上线上云”,同时工信部最新发布了《关于推动工业互联网加快发展的通知》,提出“加...

未来5年新增投资超过2000亿元,AI将迎来新拐点丨新基建新

编者按:3月4日,习近平总书记在中共中央政治局常务委员会上强调,要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。新一代信息技术是新基建的重要推动力量,以5G、人...

聚焦新基建丨120秒入门大数据中心建设

3月4日,习近平总书记在中共中央政治局常务委员会上强调,要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。新一代信息技术是新基建的重要推动力量,以5G、人工智能、...

友情链接
关于我们 | 联系我们 | 广告服务
电子信息产业网LOGO