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

　　作為AI手機之眼的3D攝像頭/視覺模塊，目前正備受關(guān)注和熱捧。3D視覺模塊的加持為手機大大加分：人臉識別、手勢與肢體識別、3D美顏/拍照美化、3D建模、豐富的AR應(yīng)用……AI功能為主、3D視覺為輔的設(shè)計趨勢，將是2018年下半安卓陣營品牌手機廠商的新共識。

　　安卓陣營手機總體出貨總量大大高于蘋果，在安卓陣營全面跟進iPhone X新增3D攝像頭功能的趨勢下，有望引爆新一波的3D視覺模塊需求成長，類似指紋傳感器在消費類電子上井噴式爆發(fā)的場景或?qū)⒃俅纬霈F(xiàn)。國內(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，整個產(chǎn)業(yè)鏈正在緊鑼密鼓的積極跟進。

　　“在蘋果的帶動下，3D視覺打開消費級市場，行業(yè)進入加速趨勢?！比A捷艾米聯(lián)合執(zhí)行副總裁周曉軍說道，“3D領(lǐng)域之前遇到的問題主要是供應(yīng)商少，或者是有些技術(shù)實現(xiàn)了，量產(chǎn)卻出現(xiàn)問題。但值得高興的是，從去年下半年開始，國內(nèi)相關(guān)廠商已經(jīng)慢慢跟進，因此行業(yè)對供應(yīng)鏈的未來也就比較有信心了，預(yù)計今年國內(nèi)供應(yīng)鏈將會達到相對穩(wěn)定成熟的狀態(tài)。”

　　“毫無疑問，蘋果作為全球手機產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)者，將帶動安卓陣營全面跟進手機3D視覺技術(shù)。”奧比中光副總裁陳摯博士同樣看好3D攝像頭在安卓市場的進展。“預(yù)計在2018年Q4季度TOP手機廠商推出的大于3000元的旗艦機都會加載3D攝像頭模塊?！彼f道。

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

　　陳摯透露，奧比中光的手機3D傳感攝像頭方案也經(jīng)做好量產(chǎn)準(zhǔn)備，今年下半年就會有搭載奧比中光3D攝像頭方案的國產(chǎn)旗艦手機上市。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，其平臺參考設(shè)計與奧比中光的3D傳感技術(shù)的完整適配)，在全年iPhone X發(fā)布兩個月之后，奧比中光便將模組送樣至聯(lián)發(fā)科及國內(nèi)TOP 3的手機廠商，由此，奧比中光也成為我國第一個送樣手機前置3D攝像頭的廠商，也是目前繼蘋果、微軟、英特爾之后全球第四家可以量產(chǎn)消費級 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正式公布了其基于結(jié)構(gòu)光的3D視覺技術(shù)的進展，據(jù)OPPO介紹，相比傳統(tǒng)的2D面部識別，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、游戲等眾多場景，其3D人臉識別已經(jīng)具備量產(chǎn)條件，預(yù)計在未來6個月內(nèi)推出相應(yīng)終端產(chǎn)品。雖然并為說出采用哪家的方案，不過不少業(yè)內(nèi)人士推測，此款手機就是采用了奧比中光的模塊。

　　華捷艾米應(yīng)用于手機中的3D視覺技術(shù)亦取得了實質(zhì)性的進展，據(jù)了解，該公司的芯片小型化方案以及完成了手機RGB-D實驗性方案，正在進行批量化生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)，手機3D傳感芯片預(yù)計5月份可實現(xiàn)量產(chǎn)，手機3D Camera模組，則將在Q3季度量產(chǎn)。

　　此外安卓陣營中，高通和奇景Himax其實早在去年下半年就宣布了3D感測技術(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感測模組有望將在今年上半年量產(chǎn)，不過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，給安卓陣營手機廠商進入3D視覺領(lǐng)域帶來加速動力，同時也打破了之前一些華爾街分析師的預(yù)言：安卓手機廠商可能無法在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)。

　　性能與蘋果接近，國內(nèi)結(jié)構(gòu)光技術(shù)比拼

　　3D攝像頭工作原理簡單來說首先是激光投影模組投射紅外散斑場到物體上，然后IR CMOS模組采集黑白pattern，送入ASIC芯片中進行深度計算，最后芯片輸出深度視頻流信息，傳輸?shù)绞謾C中進行處理。而其中的技術(shù)環(huán)節(jié)包括了光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、視覺測量算法設(shè)計、FPGA原型開發(fā)、ASIC設(shè)計、嵌入式開發(fā)、驅(qū)動開發(fā)、以及SDK開發(fā)，三維重建計算機視覺、機器學(xué)習(xí)算法研究以及云端應(yīng)用算法研發(fā)等。“上述環(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是專為手機研發(fā)發(fā)前置攝像頭3D視覺模組，參數(shù)見表1。 陳摯表示：“Astra P和蘋果iPhone X相比，不僅在精度、抗強光方面，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中進行應(yīng)用?！?/p>

　　圖1：奧比中光Astra P和蘋果iPhone X 3D攝像頭性能對比

　　華捷艾米手機3D攝像頭模組量產(chǎn)時間比奧比中光稍稍延遲，對合作廠商也沒有透露，不過公開了部分3D攝像頭參數(shù)(見表1)。模組采用的是該公司自主設(shè)計的3D ASCII計算芯片，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、支持遠近距離等性能優(yōu)勢;搭配的自研算法，可實現(xiàn)支付級人臉識別、手勢識別、3D測量、環(huán)境感知、3D建圖等功能。

　　由于關(guān)鍵組件VCSEL技術(shù)門檻高，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與蘋果之間存在專利協(xié)議，使得安卓陣營供應(yīng)商有時不得舍VCSEL而選擇其他替代技術(shù)，華捷艾米則選擇了DFB?！耙驗閂CSEL設(shè)計到蘋果專利問題，涉及范圍非常廣，任何一家公司都繞不過去，而且VCSEL做不到遠距離。我們采用DFB的可用于手機終端的小型化模組可以做到測距范圍4米(后置)，而且可以在穩(wěn)定的在4米范圍測出全身骨架?！敝軙攒娊忉尩馈?/p>

　　華捷艾米在3D視覺的戰(zhàn)略規(guī)劃上更趨向于結(jié)合AR應(yīng)用以實現(xiàn)技術(shù)落地?！疤O果的3D攝像頭主要是Face ID，還有一些輔助照相和簡單的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?我認為目前人臉識別，體感交互是3D突破的關(guān)鍵點，同時AR也是極有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域?！敝軙攒娬f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?目前在整個業(yè)界來說是比較模糊，包括蘋果也沒有推出合適的AR應(yīng)用，僅僅是去年的WWDC上推出ARkit，但也只是一個2D SLAM算法的展示，還沒有達到3D SLAM的程度?！?/p>

　　眾所周知AR可以為用戶提供真實與虛擬疊加的全新體驗，前景非常令人期待。依托于3D攝像頭能提供普通攝像頭無法比擬的景深信息和建模能力，可以想象，隨著3D視覺在手機應(yīng)用上的成熟，手機AR也將獲得突飛猛進的發(fā)展。基于這些考慮，華捷艾米將手機3D/AR方案作為重點推進項目，除今年5月量產(chǎn)一款3D傳感芯片外，還開發(fā)了集成了ISP、DSP內(nèi)核、視覺處理加速器，并整合華捷艾米最核心的V-SLAM、骨架跟蹤、人臉&手勢識別、遠場語音識別等技術(shù)的AR/AI芯片，計劃于10月實現(xiàn)量產(chǎn)。(責(zé)編：振鵬)