3C數碼

蘋果首次應用ToF,深感影像時代正在走來

作者:王珺 堯斌 曉凱來源:中國電子報、電子信息產業網發布時間:2020-03-24 21:57我要評論

近日,美國蘋果公司在新發布的iPad Pro設備中首次應用ToF技術,ToF正式開啟了在iOS和Android兩大陣營的雙行道發展,為3D成像技術帶來前所未有的生態機遇。在5G和人工智能時代的大背景下,ToF技術的廣泛應用為人們帶來便捷的深感影像應用環境,具備3D屬性的深感影像有望快速獲得市場認可。面向正在走來的深感影像時代,市場參與者也將開辟發展新藍海。

深感影像時代為什么需要ToF

深感影像是融合了3D成像技術的創新成像方式,通過3D深感攝像頭輔助傳統影像技術進行影像重構,影像信息從二維變成三維,影像體驗環境變得更加真實。巨大的市場潛力讓系統集成商、零組件廠商等紛紛加碼深感影像的研發與應用。

面向深感影像信息獲取,市場上較為成熟的光學技術解決方案包括雙目立體視覺法(Stereo Vision)、結構光法(Structured Light)和飛行時間法(Time of Flight, ToF)。其中,飛行時間法(ToF)經過技術的不斷完善,具備了成本適中、設備體積小、功耗低、響應速度快、工作距離遠等綜合優勢,在多種技術解決方案中脫穎而出,獲得主流智能終端廠商的追捧。

360截圖20200324215604874.jpg

ToF技術采用主動光源獲取3D信息,與傳統攝像頭結合完成3D成像。ToF的3D信息收集過程主要有4個步驟,包括利用光源主動向被攝物體發送紅外光脈沖(形態為面光),使用傳感器接受從物體反射回的紅外光,計算光脈沖的往返飛行時間來測算目標物體的距離,建立物體“Z軸”景深信息。由于ToF技術成像分辨率有限,ToF攝像頭不直接參與成像過程,通過與常規攝像頭組合形成完整3D影像。

直接飛行時間法(Direct-ToF, dToF)有望成為未來技術發展主流。ToF技術可分為直接飛行時間和間接飛行時間(Indirect-ToF,iToF)兩種。其中,dToF發送的是離散的激光脈沖,可達到超低的占空比,相比iToF更省電,成像速度更快,但是技術壁壘較高、對硬件的要求較高。由于dToF相比iToF在信息快速獲取、抗干擾、成像清晰度等方面具有優勢,伴隨算法技術、硬件設備的不斷成熟與完善,dToF有望成為深感影像技術的主流解決方案。
360截圖20200324215631083.jpg

ToF驅動深感影像成為5G和AI時代典型用例

5G網絡為深感影像應用提供了合適環境,ToF+5G有助于培育應用生態,讓深感影像成為應用剛需。伴隨5G網絡部署的不斷完善,電子設備用戶對低延遲、高帶寬、大容量的應用需求與日俱增,培育適應5G環境的創新型應用迫在眉睫。影像信息傳輸對網絡環境具有天生的高要求,瀏覽視頻影像已成為人們的生活日常,需要更高網絡環境需求的深感影像創新,將成為5G時代視頻消費升級的重要特征,深感影像也將同5G網絡和設備一起快速融入消費者日常生活。在ToF技術的幫助下,個人錄制高清深感影像的成本大幅降低,支持5G網絡、具備ToF攝像頭的手機就可以成為人們錄制和體驗深感影像的終端。在ToF+5G的支持下,人們在不遠的將來就可以體驗到身臨其境般的實時互動傳媒,屆時的視頻娛樂生態也將大不相同。

ToF助力人工智能數據收集和算法建設,人工智能場景加速深感影像應用。優化和改善人工智能深度學習算法需要大數據的“訓練”,大數據信息源成為人工智能技術研發企業的“立業之本”。借助于ToF攝像頭,影像信息從二維升級成三維,設備記錄影像信息的精準度隨之提升,大數據信息的收集能力成倍增加。深感影像的應用讓平面信息變得立體,不但提升了數據的收集效率,還增加了信息密度,讓有限時間和空間內收集到的數據就可以滿足使用需求。ToF技術推動興起的深感影像應用為大數據、人工智能的發展提供更加便利的條件,人工智能技術廣闊的使用場景也將推動深感影像應用不斷壯大。

ToF開啟光電行業新藍海

ToF技術的應用不僅有助于提升個人娛樂體驗,未來工作生活的方方面面均可能見到ToF的身影。近期看,ToF技術將快速滲透到個人移動終端中。如果2020年款iPhone手機如市場所料搭載ToF技術,ToF在智能手機中的滲透率有望在2021年從2020年初的約5%提升至20%以上。未來,伴隨ToF技術向中低端智能手機的持續滲透,ToF攝像頭可望成為智能手機標配。此外,伴隨ToF攝像頭價格的走低、測量精度的提升,ToF技術將進一步成為智能支付、智慧家庭等應用場景的優質技術解決方案。在工業、醫療、汽車等領域,由ToF技術帶來的三維動態體驗讓遠程操作變得更加便利,助推相關領域應用的智能化、自動化和實時化。

光電行業將從ToF技術獲利,ToF產業鏈容量可望達百億美元。根據意法半導體的數據,公司ToF模塊出貨量在截至2019年11月底的約18個月時間內達6.5億顆。未來,在ToF技術發散性應用滲透的作用下,ToF模塊年出貨量有望在不遠的將來達到10億顆級別。目前,整套ToF解決方案的應用成本在10美元以上,由此推算百億美元可能只是ToF技術市場的“小目標”。在巨大的應用需求作用下,圖像傳感器、攝像頭模組、鏡頭、VCSEL芯片、濾光片、擴散器等相關零組件廠商將迎來一場“狂歡”,光電行業企業將獲得新的業績增長點。

360截圖20200324215654523.jpg

作者王珺、麻堯斌、馬曉凱供職于賽迪智庫集成電路研究所


責任編輯:趙強
相關鏈接

首屆世界顯示產業大會

作為工業和信息化部、中國國際貿易促進委員會、安徽省人民政府聯合主辦的第十三屆中國(合肥)國際家用電器暨消費電子博覽會的重要板塊,首屆世界顯示產業大會于11月22日在合肥開幕。

2019世界VR產業大會

10月19日,由工業和信息化部和江西省人民政府聯合主辦的2019世界VR產業大會在南昌隆重開幕。開幕式上,中共中央政治局委員、國務院副總理劉鶴發表重要講話。

第二屆全球IC企業家大會暨第十七屆中國國際半導體博覽會

9月3日,由工業和信息化部、上海市人民政府指導,中國半導體行業協會、中國電子信息產業發展研究院主辦的第二屆全球IC企業家大會暨第十七屆中國國際半導體博覽會在上海開幕

2019世界VR產業大會新聞發布會

6月20日,工業和信息化部、江西省人民政府在北京聯合召開新聞發布會,介紹2019世界VR產業大會有關情況及籌備工作進展。

第十一屆中國中部投資貿易博覽會電子信息產業發展論壇

5月19日,第十一屆中國中部投資貿易博覽會電子信息產業發展論壇在江西南昌召開。南昌市人民政府副市長楊文斌、江西省工信廳副廳長王亦斌出席并致辭。

2019世界超高清視頻產業發展大會

5月9日,2019 世界超高清視頻(4K/8K)產業發展大會在廣州召開。大會由工業和信息化部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺、廣東省人民政府共同主辦。工業和信息化部部長苗圩出席大會并致辭。

第七屆中國電子信息博覽會

本次峰會主題是“創新驅動發展 智慧賦能未來”,將邀請政府行業主管部門、國內外著名專家學者和企業家發表主題演講,深入探討產業創新發展新模式、新動能、新路徑,推動電子信息產業高質量發展。...

首屆全球IC企業家大會

12月11日,由工業和信息化部、上海市人民政府指導,中國半導體行業協會、中國電子信息產業發展研究院主辦,北京賽迪會展有限公司、中國電子報社、上海市集成電路行業協會承辦的“首屆全球IC企業家大會暨第十六屆中國國際...

2018世界VR產業大會

10月19日,2018世界VR產業大會在南昌盛大開幕。開幕式上,全國政協副主席盧展工宣讀國家主席習近平賀信,工業和信息化部部長苗圩,江西省委書記劉奇,江西省委常委、南昌市委書記殷美根分別致辭。

第二屆中國虛擬現實創新創業大賽啟動...

8月20日,在中國創新創業大賽組委會辦公室指導下,由虛擬現實產業聯盟、國科創新創業投資有限公司共同舉辦的第二屆中國虛擬現實創新創業大賽啟動新聞發布會在北京舉行。

2018年上半年家電網購分析報告發布會

8月2日,工業和信息化部賽迪研究院、中國電子報社在北京發布了《2018年上半年家電網購分析報告》(以下簡稱《家電網購報告》)。報告顯示,2018年上半年,我國B2C家電網購市場(含移動終端)規模達2641億元...

2018制造業“雙創”高峰論壇

6月22日,2018制造業“雙創”高峰論壇在北京舉辦。本次論壇由中國電子信息產業發展研究院、中國制造企業雙創發展聯盟和中國軟件行業協會工業互聯網分會主辦,中國電子報社、北京云道智造科技有限公司和中國船舶工...

2018世界VR產業大會新聞發布會

5月21日,記者從在北京人民大會堂召開的2018世界VR產業大會新聞發布會上獲悉,由工業和信息化部、江西省人民政府共同主辦,中國電子信息產業發展研究院、江西省工業和信息化委員會、南昌市人民政府、虛擬現實產業...

“新基建新動力新增長”專題報道

中國電子報從2020年3月開始,特別策劃推出“新基建新動力新增長”大型專題報道和系列推介活動,詳細報道新基建在激發市場主體活力、增強發展動能、促進經濟增長等方面的重要作用,權威推介在推動新基建進程中發...

2019年中國家電市場報告

2月28日,中國電子信息產業發展研究院發布了《2019年中國家電市場報告》(以下簡稱《報告》)?!秷蟾妗凤@示,2019年,我國家電市場零售額規模達到8910億元,顯示出較強的韌性,高端產品和農村市場大...

2020年全國工業和信息化工作會議

12月23日,全國工業和信息化工作會議在京召開。會議以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,全面貫徹黨的十九大和十九屆二中、三中、四中全會精神,認真落實中央經濟工作會議部署,傳達學習貫徹國務院領導同...

學習貫徹黨的十九屆四中全會精神

黨的十九屆四中全會擘畫了堅持和完善中國特色社會主義制度、推進國家治理體系和治理能力現代化的宏偉藍圖。把思想統一到全會精神上來,把行動落實到全會的重大決策部署上來,是當前全黨面臨的重要政治任務和重大戰略...

2019上半年中國家電市場報告發布

7月29日,中國電子信息產業發展研究院在北京發布了《2019上半年中國家電市場報告》(以下簡稱《報告》)?!秷蟾妗凤@示,2019年1月-6月,我國家電行業運行穩定、穩中有進,產銷均高于去年同期。其中,...

未來5年新增投資超過2000億元,AI將迎來新拐點丨新基建新

編者按:3月4日,習近平總書記在中共中央政治局常務委員會上強調,要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度。新一代信息技術是新基建的重要推動力量,以5G、人...

聚焦新基建丨120秒入門大數據中心建設

3月4日,習近平總書記在中共中央政治局常務委員會上強調,要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度。新一代信息技術是新基建的重要推動力量,以5G、人工智能、...

CEN視頻新聞 | 2019 CITE 瑞薩電子高級副總裁

第七屆電子信息博覽會上,瑞薩電子高級副總裁 真岡朋光接受《中國電子報》記者采訪。...

友情鏈接
關于我們 | 聯系我們 | 廣告服務
電子信息產業網LOGO
极速快乐十分