华为、小米等国产手机争相布局3D sensing,“TOF” 和 “结构光”谁能催生百亿独角兽?( 四 )

PrimeSense的研发能力显然跟不上大厂对于3D感测的布局速度 , 2009年3DV Systems和Canesta纷纷进入微软的战略视野 , 最终完成收购 , 并在2013年解除了和一代厂商PrimeSense的产品合作 , 自研了Kinect V2.0 , 但仍然无法从根本解决准确度 , 图像分辨率的水平 , 导致技术衍生的产品应用并不能很好的解决场景出现的问题 , 特别是和微软游戏开发团队和硬件团队的技术脱节 , 导致2017年Kinect彻底下线 , 3D感测的结构光软硬件耦合方案 , 出师不利 。



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Kinect for Windows v2



但智能手机的出现可谓是一物解百忧 , 尤其智能手机大厂竞争日益白热化 , 导致各个大厂都希望在自己的下一代产品上添加所有可行的前沿科技与前言应用 ,
3D感测是AR/VR的必经路径 , 如何在智能手机上提前布局和嵌入硬件模块 , 成为了大厂争先竞争的关键 。
但半导体工艺的技术限制导致3D感测很难在小体积和低功耗的手机中成熟应用 , 大厂的整体解决方案需要有人先吃螃蟹 。



率先吃螃蟹的是苹果 。 2017年Mac World公布全新iPhoneX , 苹果第一次将3D结构光模组嵌入终端 , 将实现3D人脸识别技术作为iPhone下一步的重大战略点 , 这一标志性事件使得其它智能手机大厂也必须进入布局阶段 , 以免被iphone甩得太远 。



而万物必有因 , 3D结构光模组核心技术方案来源于Kinect V1.0的PrimeSense , 2013年苹果3.6亿美元收购该标的 , 其后的iPhone XR和iPhone XS全部搭载更新版的结构光模组 。 国内部分 , 华为和奥比中光纷纷提出自己的方案 , 时至今日 , 小米、华为和OPPO都发布了各自的3D结构光模组智能手机版本 。



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手机3D结构光



其中 , 华为宣布全产自研Mate20 Pro 。 OPPO运用奥比中光的方案FindX , 并将奥比中光推向了百亿人民币市值的独角兽地位 。 小米则采用了Mantis Vision的解决方案 。
但从DigiTimes的数据来看 , iPhone X、iPhone XR、iPhone XS和iPhone 11的结构光模组出货量达到了总量的88% , 仍然处于业界的绝对领先 。



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3D结构光和TOF对比



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简能而任:TOF如何脱颖而出?

TOF在现有部署方面的优势 , 凡卓资本认为有以下几个方面:




  1. 结构光无法解决长距离精度损耗的问题是由技术方案的底层逻辑受限造成的 ,
    TOF的优化通过加装高性能CMOS传感器来进行提升 , 有技术路径但成本较高 。 结构光的最大问题是VCSEL和DOE之间装备的误差 , 比如该误差会导致散斑投射误差 , 以及DOE和镜头之间的装配误差会导致距离测试误差 。 一般从近到远的距离都能够清晰解调必须由多个镜头和多个DOE解决 , 结构光原则上是拍照片和解调拍到的照片上的斑点信息 , 所以斑点信息的准确度需要高精度的点云来解决 。 TOF精度由镜头的畸变率、镜头内部光的发射折射、VCSEL光斑均匀度和光和镜头的开关频率造成 。


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