3D結構光只是開始!TOF 3D識別則是OPPO的另一張「王牌」

每當提到OPPO手機時,很多人腦海中首先浮現的是眾星代言的氛圍和出色的拍照品質,但再次基礎之上,今年的OPPO又將“黑科技”一詞納入麾下,OPPO Find X則是其結晶之作。在經過連續3年的R系列鋪墊之後,Find系列於年中正式迴歸,除了秀點十足的“雙軌潛望結構”外,OPPO Find X最吸引人的地方就是其內置的3D結構光技術。與此同時,擁有3D結構光模組的OPPO Find X也獲得了更為精準的3D人臉識別、解鎖、支付、3D美顏等功能,但OPPO對於極致的追求可不止於此。

3D結構光只是開始!TOF 3D識別則是OPPO的另一張“王牌”

TOF 3D是什麼?

不久之前,OPPO在位於北京的辦公室召開了一場技術溝通會,在即將到來的新品上,OPPO會為它的後置相機上賦予 3D視覺能力,而這次的方案則是TOF。看到這很多人定會產生疑問:“TOF是什麼?”,對於業內的朋友來說,TOF技術或許並不陌生,在MWCS上某品牌就曾做過該技術的相關演示,一舉引得眾人關注。

TOF的英文是Time of Flight,直接翻譯過來就是「飛行時間」,它的原理是適應特殊的發射器發出經調製的近紅外光,而光線遇到人或物體後反射後再折回到接收器上,通過測算這個過程所需的時間,就可以計算出距離被測物體的距離。當向一個目標物體發射足夠多這樣的近紅外光然後進行接收和計算,將這些距離信息彙集在一起,經過整合及運算後即可獲得目標物體的相關信息。

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各套方案的優劣勢態到底如何?

雖然技術目的類似,但細節上可大有不同。目前市面上主要有三種做3D立體視覺,分別是雙目方案、3D結構光方案、TOF方案。其中雙目方案最常見的應用就是目前主流手機上的雙攝背景虛化,原理是利用兩顆攝像頭之間的視差來定位,本身的精度一般,限制也比較多。配合AI算法,雙目方案做人像的模擬虛化還可以,但要在手機上做高精度3D視覺識別就走不通了。

更為進階化的3D結構光和TOF都是主動採集方案,二者的不同之處在於3D結構光發射的是DOE衍射後的散斑,而TO 發射的是面光源。在細節上兩者也各有優勢。3D結構光的優勢是精度更高,缺點是工作範圍有限,目前的方案1.2米基本就到頭了。不過相比之下TOF的衰減問題則要小很多,其工作距離可以達到5米甚至更遠,缺點是近距離的精度目前相比3D結構光還有比較明顯的差距。而OPPO對於TOF、3D結構光兩項技術的思路是取長補短:在手機前置上,用精度更高的3D結構光做支付和3D美顏,在後置上,使用TOF來獲得更長的工作距離,如此以來則極大程度的解決眾人困擾。

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坐看OPPO TOF方案的“獨門秘籍”!

雖然此前的眾多產品中並不多見,但TOF並不是一項狠心的技術,加上3D視覺上的廣泛的前景應用,該技術在行業中的地位也有較有基礎。不過,OPPO對於該技術則有自己的“看法”,而此次OPPO也透漏了幾個相關的“獨門秘籍”。細節上,TOF方案的核心指標之一是Z軸方向的精度,OPPO 的TOF技術採用了雙頻驅動方案,擁有240 fps的採樣率,然後每8幀合成一張深度信息圖,實現了 1% 的絕對精度和 0.5% 的相對精度。

與此同時,TOF有著和3D結構光類似的精密元器件,一丁點誤差就可能對測量精度帶來明顯的干擾。對此,OPPO在研發過程中僅針對精度標定就已經進行了三輪標定的設備更新,每一次都投入了很高的研發成本,同時還研發出了一套四個距離四個角度多次標定的創新組合方案。另外,OPPO還採用了索尼最新的為TOF打造的背照式CMOS傳感器,相比業界常用的CCD方案在功耗上可以降低3-5倍。由於OPPO的TOF方案還選擇了自然光譜中量最少的940nm波長的光信號,其不容易受到環境光的干擾,使其可以做到暗光、白天都能無差別正常工作優勢。在眾多“獨門秘籍”的配合下,OPPO的TOF方案成果絕對不容小視。

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展望未來,為5G時代蓄力

之所以OPPO要在3D視覺影像方面如此大費工夫,主要是要為即將到來的5G時代的蓄力。而借鑑於TOF的工作距離明顯比3D結構光更遠,可以在更大的範圍內進行3D信息採集,這就給TOF未來的應用場景留下了更多的想象空間。比如在虛擬試穿衣物、AR虛實結合、房間裝修及遊戲娛樂等方面,該技術則有較為實用的一面。而在工業、醫療等領域,3D視覺技術有望在未來的一段時間內取得大的突破,讓更多人體驗到3D影像技術所帶來的樂趣與便捷。

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看過本文,大家一定對其實際到來的時間更為關注,不出意外的話,即將發佈的OPPO新品或許就是其首個“載體”!對於OPPO一波又一波的“黑科技”攻勢,屏幕前的你還坐得住嗎?

(本文部分圖片素材及相關內容源於網絡,版權歸原作者所有)


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