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时间:2018-12-08
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1、暗示R17系列?OPPO宣布下一代产品将搭载TOF技术,实现后置3D影像 一年前的时候,提到OPPO,多数人可能首先会想到的是明星代言和电视广告。进入2018年之后,OPPO在明星代言和电视广告上的动作依然频繁,不过在这之外,OPPO身上又多了一些之前并没有展现出的特质。 从产品上看,OPPO在连续三年用定位中端的R系列爆款来刷高销量之后,终于在今年6月份的时候迎来了旗舰产品线Find的回归。 在FindX突破性的设计背后,包含了很多堆叠和技术上创新,比如经过了严谨验证的升降式模组,跳脱天线净空区限制的八天线智
2、能切换方案,以及安卓阵营中第一个量产的3D结构光。 通过3D结构光模组,FindX可以获得非常精确的前置人脸3D信息,从而实现解锁、支付、3D美颜等功能,不过OPPO对3D视觉技术的探索并不止于此。 8月6日,OPPO在位于北京的办公室召开了一场技术沟通会,在即将到来的新品上,OPPO会为它的后置相机上赋予3D视觉能力,而这次的方案是TOF。TOF是什么? 如果你关注最近的科技圈新闻的话,应该对TOF这项技术还有些印象。在今年6月底的MWCS上,vivo就刚刚做了TOF技术的展示(这两家的方案差别很大,下面会详说)
3、。 TOF的英文是TimeofFlight,直接翻译过来就是“飞行时间”,它的原理是适应特殊的发射器发出经调制的近红外光(OPPO用的是波长940纳米的激光),光线遇到人或物体后反射后再折回到接收器上,通过测算这个过程所需的时间,就可以计算出距离被测物体的距离。 当向一个目标物体发射足够多这样的近红外光然后进行接收和计算,将这些距离信息汇集在一起,就可以获得目标物体的深度信息。 其实TOF方案在智能手机上早就有过应用,一两年前的中高端手机经常可以看到(目前依然有一些手机采用)的激光对焦用的就是TOF测距,不过激光对焦测
4、的只是一个目标点的距离。 TOF方案包含了5个核心的硬件单元:红外发射单元、光学透镜、成像传感器、控制单元、核心算法计算单元。 红外发射单元的Vcsel发出脉冲方波,然后通过Diffuser将光调制均匀的面光源并发射出去,发出去的光线被目标物体反射回来,经过光学透镜的过滤,打到TOF专用的成像传感器上并进行光点转换,利用核心算法计算单元将RAW图换算成深度图。TOF和3D结构光的区别 目前市面上主要有三种做3D立体视觉,分别是双目方案、3D结构光方案、TOF方案。 双目方案最常见的应用就是目前主流手机上的双摄
5、背景虚化,原理是利用两颗摄像头之间的视差来定位,本身的精度一般,限制也比较多(比如遇到白色墙面这类无特征点的场景会直接“抓瞎”)。配合AI算法,双目方案做人像的模拟虚化还可以,但要在手机上做高精度3D视觉识别就走不通了。 和利用自然光进行被动采集的双目方案不同,3D结构光和TOF都是主动采集方案(需要额外“打光”),二者的不同之处在于3D结构光发射的是DOE衍射后的散斑,而TOF发射的是面光源。 这两种方案各有优势:3D结构光的优势是精度更高,缺点是工作范围有限,目前的方案1.2米基本就到头了;TOF的衰减问题则要小
6、很多,工作距离可以达到5米甚至更远,缺点是近距离的精度目前相比3D结构光还有比较明显的差距。 基于上述的原因,OPPO对TOF、3D结构光两项技术的思路是取长补短:在手机前置上,用精度更高的3D结构光做支付和3D美颜,在后置上,使用TOF来获得更长的工作距离。 这也是OPPO和vivo两家都在积极探索TOF技术的厂商最大的不同。 在vivo一个多月前做的TOF技术demo中,vivo强调的是TOF在手机前置上的应用,具体有人脸解锁、人脸支付(已经支持微信人脸支付)、3D拍照和建模,而OPPO则把TOF留给了后置,前置交
7、给精度更高的3D结构光。 需要说明的是,虽然OPPO在同时做3D结构光和TOF,但这并不意味着OPPO会立刻推出在手机前后分别同时搭载3D结构光和TOF的手机。 根据我们从OPPO工程师口中得到的消息,今年晚些时候推出的搭载TOF技术的手机并不会使用3D结构光,第一款同时搭载3D结构光和TOF的手机预计要等到明年。OPPOTOF方案的“独门秘籍” TOF并不是一项很新的技术,加上在3D视觉上的广泛的前景,让TOF在行业里不乏“玩家”。不过在这次的技术沟通上,OPPO透露了自家TOF技术的几个“独门秘籍”。 TOF
8、方案的核心指标之一是Z轴方向的精度,OPPO的TOF技术采用了双频驱动方案,拥有240fps的采样率,然后每8帧合成一张深度信息图,实现了1%的绝对精度和0.5%的相对精度。 OPPO的TOF技术第二个特别之处是精度标定。和3D结构光类似,TOF的元器件非常精密,个体上的一丁点误差就可能
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