自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)！國(guó)產(chǎn)全新3D dToF芯片發(fā)布

日前，由中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)(ICCAD)、芯原股份、松山湖管委會(huì)主辦的主題為“AR/VR/XR x 元宇宙”的“2023松山湖中國(guó)IC創(chuàng)新高峰論壇”正式在廣東東莞松山湖召開(kāi)。

武漢市聚芯微電子有限責(zé)任公司發(fā)布了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3D dToF圖像傳感器芯片SIF7010。

3D ToF技術(shù)為何更適合AR/VR/MR?

根據(jù)Yole Dévelopment的“2020年度3D成像與傳感”報(bào)告顯示，2019年全球3D傳感模塊市場(chǎng)規(guī)模為20億美元，預(yù)計(jì)到2025年全球3D模塊市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)到81億美元，6年的年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)了26%。

Gartner在2019年發(fā)布的新興技術(shù)成熟度曲線中，也指出3D傳感技術(shù)即將進(jìn)入成熟期。目前3D視覺(jué)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于智能手機(jī)、家庭娛樂(lè)、AR/VR/MR、智能AGV、智能制造等眾多領(lǐng)域。

目前，主流的3D成像技術(shù)主要有三種，分別是雙目主動(dòng)立體視覺(jué)，結(jié)構(gòu)光和TOF(Time Of Flight，又可分為iToF和dToF)。

從各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)來(lái)看，雙目成像雖然有著3D成像分辨率高、精度高、抗強(qiáng)光干擾性強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢(shì)，但是其缺點(diǎn)也非常明顯，比如其算法非常復(fù)雜、容易受到環(huán)境因素干擾、依賴(lài)環(huán)境光源、暗光場(chǎng)景表現(xiàn)不佳、模組尺寸相對(duì)較大等。因此目前在手機(jī)上應(yīng)用相對(duì)較少。

3D結(jié)構(gòu)光雖然有效識(shí)別距離相對(duì)較短，模組結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，成像容易受強(qiáng)光干擾，成本也相對(duì)較高，但是其通過(guò)一次成像就可以得到深度信息，能耗低、成像分辨率高，非常適合對(duì)安全級(jí)別要求較高的3D人臉識(shí)別、3D人臉支付等方面的應(yīng)用。

而且由于2017年蘋(píng)果iPhone X的率先應(yīng)用3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)的帶動(dòng)，該技術(shù)目前已經(jīng)非常成熟。

雖然在蘋(píng)果的帶動(dòng)下，之后有不少的旗艦也紛紛采用了前置3D結(jié)構(gòu)光的方案，但是由于結(jié)構(gòu)光在識(shí)別距離上的限制，使得結(jié)構(gòu)光在手機(jī)上的應(yīng)用，主要局限于前置，主要用作3D人臉識(shí)別解鎖、3D人臉識(shí)別支付以及3D建模等應(yīng)用，相對(duì)來(lái)說(shuō)應(yīng)用面較窄。

相比之下，3D ToF技術(shù)雖然成像精度和深度圖分辨率相比結(jié)構(gòu)光要低一些，功耗較高，但是其優(yōu)勢(shì)在于識(shí)別距離更遠(yuǎn)，可以做到0.4米到5米甚至更遠(yuǎn)的中遠(yuǎn)距離識(shí)別，抗干擾性強(qiáng)，而且FPS刷新率更高，這也使得ToF技術(shù)不僅可以應(yīng)用于3D人臉識(shí)別、3D建模等方面，還可適用于SLAM、手勢(shì)識(shí)別、體感游戲、AR/VR等多方面的應(yīng)用，相比結(jié)構(gòu)光技術(shù)應(yīng)用面更廣。

此外，相比結(jié)構(gòu)光技術(shù)，3D ToF 的模組復(fù)雜度低，堆疊簡(jiǎn)單，可以做到非常小巧且堅(jiān)固耐用且易于集成，因此更適合部署到移動(dòng)端設(shè)備上，因此也得到手機(jī)廠商的青睞。

自2018年下半年開(kāi)始，不少手機(jī)廠商都紛紛開(kāi)始推出基于后置3D ToF技術(shù)的手機(jī)新品，比如OPPO R17 Pro、vivo NEX雙屏版、華為P30 Pro、三星S10 5G版等。不過(guò)，這些基本都是基于iToF技術(shù)。

2020年，蘋(píng)果率先在其新iPad Pro采用了基于dToF技術(shù)的“雷達(dá)掃描儀”，之后發(fā)布的iPhone 12 Pro和iPhone 12 Pro Max也配備了基于dToF技術(shù)的后置的“雷達(dá)掃描儀”，進(jìn)一步加速了dToF技術(shù)的應(yīng)用。