半导体

“刷脸”时代带火3D传感器

作者: 顾鸿儒来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2019-06-18 21:00我要评论

刷脸时代真的来了!据FRVT报告,全球人脸识别算法的最高水平可以做到在千万分之一误报率下,漏报率降低于0.4%,这意味着千万分位误报下的识别准确率已经超过99%。如此高的准确率,使得人脸识别进入超市、支付、交通、通信以及安检领域。尤其在3D感测上,各大厂商百家争鸣,新技术陆续推出,以求在3D传感人脸识别市场争得一席之地。

“飞行时间技术”受青睐

据Trend Force预测,未来几年人脸识别领域中的3D传感,市场规模将呈现几何级数增长,到2020年市场规模可达到108.9亿美元,到2023年市场空间有望达到180亿美元。其中,智能机市场的渗透率正不断提升,从2017年的2.1%提升到2020年的28.6%。目前市场上人脸识别的主流算法分为2D和3D两类,基本上是通过相机,采集人类面部固定不变的信息,再结合算法实现身份识别。“3D镜头,通过深度测量、扫描建模、运动捕捉等功能,满足3D视频瘦身、3D体感游戏、AR炫舞、拍照或短视频中美体塑形、背景虚化、大光圈等客户需求。”赛迪顾问人工智能产业研究中心高级分析师李振说。

3D人脸识别目前以苹果FaceID为主,苹果iPhone X引爆3D传感摄像头,各大手机厂商随之加大手机人脸识别的投入,结构光法、飞行时间法等技术成为市场主流趋势。

技术方面,艾迈斯半导体先进光学传感器部门执行副总裁兼总经理Jennifer Zhao向记者表示,结构光方法的距离和深度以及安全适应都是最佳的,但是价格较高。飞行时间技术对时间的测量有着极高的精度要求,适合中远距离应用,且继承比较简单,尺寸较小。目前,飞行时间深感镜头主要用于实现美体塑形等功能,提升图像虚化效果,提高图像真实度。例如,越来越受大众欢迎的3D体感游戏,飞行时间立体深感镜头可快速捕捉使用者进行中的运动轨迹,并将其与虚拟游戏同步,提升体感游戏的准确性,加强游戏者的体验感。

市场方面,记者向李振了解到,苹果公司的产品以前以结构光技术为主,国内荣耀、OPPO等手机,以飞行时间法为主。但是,在近期流传出的苹果新机iPhone XI的CAD底板结构图上,采用飞行时间技术的传感镜头竟也在后置镜头组之中。另一个手机大厂三星,同样也在新机Galaxy note 10中,用到了飞行时间技术的深感镜头。国内华为新机HUAWEI P30、小米9、荣耀V20也用到了飞行时间深感镜头。

早在去年,苹果就对索尼公司的3D相机传感器表现出了浓厚的兴趣。索尼传感器部门总经理吉原聪表示,飞行时间技术比结构光技术要更为精确,能够实现远距离识别和操作。目前英飞凌、松下、意法半导体、艾迈斯半导体等技术厂商也纷纷在飞行时间技术上布局。

AR应用市场潜力巨大

结构光以其成熟的技术独占一隅。据中信建投预测,2019年国内结构光市场规模有望达到40亿美元规模,渗透率在25%左右。国内厂商也逐渐开始在结构光领域发力。与飞行时间相较,结构光方面的供应链已经较为完善。但结构光存在着各大厂商们难以克服的硬伤——专利。

结构光技术最先由苹果推出,随后引领手机识别市场,各大手机厂商纷纷效仿,但首次搭载了Face ID技术的iPhone X,一方面把结构光技术推向应用市场,另一方面也垄断了技术专利。

2013年,苹果以3.45亿美元的价格收购了以色列传感器公司PrimeSense,后者为苹果提供了3D结构光技术方案。“在手机上,结构光有专利门坎,大部分非苹果厂商会逐渐淡出。”集邦咨询(TrendForce)分析师蔡卓卲说。

“结构光在室内强光下基本不能使用,比较近的测量距离,结构光会受到光滑平面反光等影响。”Jennifer Zhao说。

无论是从专利角度,还是从技术角度,飞行时间技术都成为其他非苹果厂商弯道超车的一个选择。“飞行时间技术提升了图像的虚化效果以及图像的真实度,是图像技术发展的重要进步,丰富了手机的功能。”李振说。

意法半导体影像产品部技术市场经理张程怡同样向记者表示,看好飞行时间测距传感器市场的发展前景。意法半导体在飞行时间技术领域布局数年,推出目前市场上体积最小的飞行时间传感器,能够通过快速、准确、可靠的解决方案进行更长距离的测量。未来意法半导体影像部门也会将飞行时间测距传感器作为发展重点之一,在产品精度、有效距离、手势方面深耕,增加意法半导体产品优势。

目前,飞行时间技术尚属新生事物,主要应用场景还主要集中于“美体塑形”等娱乐功能,但专家和厂商依旧很看好其未来市场。例如,随着5G技术的商用落地,AR/VR市场将推出一波高潮,飞行时间技术的3D成像功能在现实世界虚拟化方面具有巨大潜力。“飞行时间镜头未来有望普及,成为手机行业‘标配’”李振表示。

“目前艾迈斯3D传感方案主要应用在手机前置的脸部识别,如VR、AR等应用中。”Jennifer Zhao表示,虽然目前飞行时间技术用于脸部识别、设备解锁、身份认证等领域,但是在未来,像虚拟替身、VR/AR等应用,飞行时间技术将提供重要支持。


责任编辑:马利亚
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