本次研討會第一位產(chǎn)業(yè)演講嘉賓是英飛凌(Infineon)大中華區(qū)射頻及傳感器業(yè)務負責人麥正奇(Jeffrey Mai)先生,為大家闡述了英飛凌飛行時間(ToF)技術(shù)如何解決消費電子(尤其是智能手機)、工業(yè)、汽車等場景中的應用限制與挑戰(zhàn),以及最新REAL3圖像傳感器的特性和優(yōu)勢。麥正奇在演講中感慨到:ToF技術(shù)的成熟離不開英飛凌與pmd攜手合作,十多年的研發(fā)努力換來了如今的量產(chǎn)應用。 英飛凌麥正奇先生發(fā)表主題演講 演講伊始,麥正奇先生先帶來了好消息:LG在今年世界移動通信大會(MWC 2019)上發(fā)布的新機LG G8 ThinQ采用了英飛凌基于ToF技術(shù)的REAL3圖像傳感器,從而為LG G8 ThinQ帶來前置攝像頭的深度感知能力,支持高度安全的手機解鎖和支付識別認證。 LG G8 ThinQ智能手機中的ToF攝像頭 實際上,不僅僅是智能手機,英飛凌REAL3圖像傳感器在多個市場都居于領先地位。面向移動和工業(yè)應用的ToF圖像傳感器已經(jīng)投入量產(chǎn),優(yōu)化的CMOS技術(shù)可實現(xiàn)最優(yōu)性能、最低功耗和較低成本,并且自有工廠和代工廠確保高產(chǎn)能。面向汽車應用的ToF圖像傳感器尚在研發(fā)階段,相信不久會面市。 英飛凌REAL3圖像傳感器主要市場 隨后,麥正奇先生科普了飛行時間(ToF)技術(shù)的工作原理:ToF是一種3D成像技術(shù),通過向目標發(fā)送近紅外光,并利用傳感器接收從物體返回的近紅外光,進而獲得光的飛行時間t,再計算獲得目標距離:d=ct/2。簡單來說,ToF圖像傳感器就是在傳統(tǒng)的2D圖像上增加了Z軸的景深信息,從而生成3D圖像。ToF技術(shù)在環(huán)境光下能夠更快、更有效地進行深度信息繪制,減少應用處理器的工作量,從而也降低功耗。 飛行時間(ToF)技術(shù)工作原理 英飛凌REAL3圖像傳感器可以直接記錄深度圖和2D灰度圖,具有業(yè)界最優(yōu)性能、高度集成、優(yōu)異性能等優(yōu)點,并且芯片尺寸小巧,能輕松集成到智能手機、可穿戴設備等小型移動設備中?!安粌H僅是ToF圖像傳感器,英飛凌還提供可靠且完備的REAL3傳感器解決方案:攝像頭、軟件驅(qū)動程序、3D深度處理管道、參考設計和定制支持、模組制造商培訓和支持資源,以及參考生產(chǎn)裝置設置,以便3D模組制造商和原始設備制造商進行校準和測試。”麥正奇先生說道。 REAL3圖像傳感器3D成像介紹 REAL3圖像傳感器的關(guān)鍵應用是以智能手機、增強現(xiàn)實(AR)/虛擬現(xiàn)實(VR)為代表的移動設備。由蘋果iPhone手機帶動的3D人臉識別浪潮來襲,因此多家安卓手機廠商在高端旗艦機型的前置攝像頭中集成了3D成像與識別功能,促進了ToF和結(jié)構(gòu)光技術(shù)的快速發(fā)展。另外,后置攝像頭也逐步采用ToF技術(shù)來實現(xiàn)AR、3D掃描和計算攝影等功能。 REAL3圖像傳感器關(guān)鍵應用:移動設備 接著,麥正奇先生分享了REAL3圖像傳感器“打破應用限制與挑戰(zhàn),最終獲得市場成功”的關(guān)鍵特性:(1)即便在明媚的陽光下也可實現(xiàn)行業(yè)領先的ToF像素性能;(2)尖端的深度管道算法和針對特定應用的智能濾波和偽影校正;(3)高度集成,可實現(xiàn)最小巧的3D攝像頭模組和最低物料成本(BoM);(4)已經(jīng)批量生產(chǎn)驗證的校準概念,可實現(xiàn)高精度感測。 REAL3圖像傳感器關(guān)鍵特性 在競爭優(yōu)勢方面,除了提供可靠、準確的深度數(shù)據(jù),REAL3圖像傳感器還無懼環(huán)境光干擾,通過獲得專利的背景照明抑制(SBI)功能在每個像素中擴展動態(tài)范圍;并且傳感器直接提供原始深度數(shù)據(jù),無需進行密集計算,所以CPU占用量低。與結(jié)構(gòu)光技術(shù)相比,ToF技術(shù)的校準簡單,無需進行機械調(diào)準和角度校正;同時得益于單目系統(tǒng)架構(gòu)(無機械基線),發(fā)生跌落、振動或熱彎曲時,無需重新校準,保證終生堅固耐用。 REAL3圖像傳感器優(yōu)勢概覽 最后,麥正奇先生介紹了英飛凌與pmd的合作模式:英飛凌主要負責半導體工藝研發(fā)、產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)生;pmd主要負責ToF像素和ToF系統(tǒng)(3D攝像頭參考設計)研發(fā)。目前,雙方已攜手推出多款REAL3系列ToF圖像傳感器,其中第三代產(chǎn)品投入量產(chǎn),第四代產(chǎn)品于今年2月剛發(fā)布。新款第四代REAL3圖像傳感器型號為IRS2771C,芯片面積僅為4.6mm x 5mm,提供150k(448 x 336)像素輸出,接近HVGA水準的分辨率,較市面上多數(shù)的ToF解決方案高出四倍之多。 英飛凌與pmd合作模式 通過與pmd的長期合作,英飛凌在處理3D點云算法領域積累了深厚的專業(yè)知識,有能力為客戶提供完善的工具與軟件。麥正奇先生說道:“通過卓越的協(xié)同合作,從前沿的ToF像素點、集成芯片、模組設計到先進的圖像處理,設計出深度傳感方案,雙方打造了業(yè)界最佳的3D ToF系統(tǒng)。” |
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