【導讀】隨著越來越多的智能型手機和穿戴式裝置供貨商在其設計中整合第三方深度感測模塊，預計從明年起就能看到更多超越iPhone X與iOS平臺以外的3D感測應用以及「非蘋」生態(tài)系統(tǒng)的形成…
蘋果(Apple)最新智能型手機iPhone X采用全新的Face ID安全辨識系統(tǒng)，展現(xiàn)了深度感測技術如何實現(xiàn)臉部偵測、辨識以及進行身份驗證的能力。但是，深度傳感器的潛力并不僅止于這些用途，它還擴展到超越iOS平臺之外。
例如，高通(Qualcomm)大幅提升其Spectra影像訊號處理器單元(ISP)技術至另一個新的層次，并與Apple的供貨商——奇景光電(Himax Technologies)連手開發(fā)了一款用于Android系統(tǒng)的3D深度感測相機模塊。
隨著越來越多的智能型手機和穿戴式裝置供貨商在其設計中整合第三方模塊，預計從明年起就能看到這一深度傳感器生態(tài)系統(tǒng)形成，包括韌體和應用程序(app)。
高通為其Spectra成像技術結合了奇景光電在光學、感測、驅動器和模塊整合方面的專業(yè)技術，從而為手機、擴增實境(AR)、虛擬現(xiàn)實(VR)、汽車和監(jiān)控等應用打造了SLiM深度傳感器。奇景光電執(zhí)行長吳炳昌表示，奇景已經(jīng)與高通合作四年多了，最終開發(fā)出這款3D感測解決方案。
高通的主動式深度感測模塊(右)配備深度超過10,000點的深度圖，能檢測深度相距0.1毫米(mm)的變化。（來源：高通）
該相機模塊可為室內(nèi)和戶外環(huán)境提供實時深度感測并生成3D點云(point-cloud)。該計算機視覺相機模塊預計將在2018年第一季起出現(xiàn)在許多產(chǎn)品中。
高通將低功耗的Spectra ISP技術整合于其行動處理器中，進一步提升行動裝置的應用能力。
深度感測的測距與功率
深度傳感器采用飛行時間(ToF)技術，并利用已知的光速解析與物體之間的距離。紅外光點投射在物體上作為點云，接著傳感器讀取場變形，并收集深度信息。
基于深度傳感器的方法逐漸朝向手機和頭戴式顯示器(HMD)的行動電源要求進展。Tirias Research資深分析師Simon Solotko表示：「室內(nèi)3D感測技術的問題在于功耗和性能。」這表示必須有效管理傳感器和影像訊號處理器的功耗，以及復雜的軟件，以便將點云轉化為有效的互動輸入。
行動裝置的目標功率總是盡可能地降至最低。然而，Solotko指出，如果想要超越臉部辨識和手勢辨識應用(達2公尺范圍)，以提供室內(nèi)應用以及2-10公尺感測范圍的長距離應用，那么，ToF和結構化照明解決方案的主動式雷射照明就需要具備高功率。
當今的傳感器封裝可為低于0.5W范圍的短距離和5W范圍的長距離應用提供高質量點云。短距離的深度傳感器已能滿足主流智能型手機的需求，而且，正如iPhone X所展現(xiàn)的，日常生活中普遍都能看到這些優(yōu)化的目標應用服務…
但是，Solotko說：「長距離的功率需求過高，迫使設計人員采用純粹的相機途徑」，以實現(xiàn)長距離應用。
英特爾的R200 RealSense開發(fā)工具包包含RGB相機和深度傳感器，并采用立體紅外線(IR)產(chǎn)生深度。（來源：Intel）
過去幾個月來，針對消費型AR的單視場多視點技術——分別為iOS和Android提供ARKit和ARCore開發(fā)平臺的不同形式)，讓獨立開發(fā)商和亞馬遜(Amazon)等主要玩家倍感振奮。Solotko說：「AR體驗十分吸引人且非常有幫助，大幅擴展了行動開發(fā)人員所能提供的體驗。」
微軟(Microsoft)也一直積極地收購和開發(fā)AR/VR的IP，很早就在HoloLens混合實境(MR)智能眼鏡中采用行動深度傳感器解決方案，以及微軟Windows混合實境中基于相機的解決方案。
英特爾(Intel)則為基于手勢的接口提供了RealSense開發(fā)平臺，并為深度感測技術累積了豐富的軟件堆棧與設計IP。然而，根據(jù)Solotko，目前還不清楚該技術最終將應用在何處——筆記本電腦？整合型頭戴式顯示器？還是基于英特爾芯片的行動裝置上？
推薦閱讀：
