3D结构光只是开始!TOF 3D识别则是OPPO的另一张“王牌”

每当提到OPPO手机时,很多人脑海中首先浮现的是众星代言的氛围和出色的拍照品质,但再次基础之上,今年的OPPO又将“黑科技”一词纳入麾下,OPPO Find X则是其结晶之作。在经过连续3年的R系列铺垫之后,Find系列于年中正式回归,除了秀点十足的“双轨潜望结构”外,OPPO Find X最吸引人的地方就是其内置的3D结构光技术。与此同时,拥有3D结构光模组的OPPO Find X也获得了更为精准的3D人脸识别、解锁、支付、3D美颜等功能,但OPPO对于极致的追求可不止于此。

3D结构光只是开始!TOF 3D识别则是OPPO的另一张“王牌”

TOF 3D是什么?

不久之前,OPPO在位于北京的办公室召开了一场技术沟通会,在即将到来的新品上,OPPO会为它的后置相机上赋予 3D视觉能力,而这次的方案则是TOF。看到这很多人定会产生疑问:“TOF是什么?”,对于业内的朋友来说,TOF技术或许并不陌生,在MWCS上某品牌就曾做过该技术的相关演示,一举引得众人关注。

TOF的英文是Time of Flight,直接翻译过来就是「飞行时间」,它的原理是适应特殊的发射器发出经调制的近红外光,而光线遇到人或物体后反射后再折回到接收器上,通过测算这个过程所需的时间,就可以计算出距离被测物体的距离。当向一个目标物体发射足够多这样的近红外光然后进行接收和计算,将这些距离信息汇集在一起,经过整合及运算后即可获得目标物体的相关信息。

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各套方案的优劣势态到底如何?

虽然技术目的类似,但细节上可大有不同。目前市面上主要有三种做3D立体视觉,分别是双目方案、3D结构光方案、TOF方案。其中双目方案最常见的应用就是目前主流手机上的双摄背景虚化,原理是利用两颗摄像头之间的视差来定位,本身的精度一般,限制也比较多。配合AI算法,双目方案做人像的模拟虚化还可以,但要在手机上做高精度3D视觉识别就走不通了。

更为进阶化的3D结构光和TOF都是主动采集方案,二者的不同之处在于3D结构光发射的是DOE衍射后的散斑,而TO 发射的是面光源。在细节上两者也各有优势。3D结构光的优势是精度更高,缺点是工作范围有限,目前的方案1.2米基本就到头了。不过相比之下TOF的衰减问题则要小很多,其工作距离可以达到5米甚至更远,缺点是近距离的精度目前相比3D结构光还有比较明显的差距。而OPPO对于TOF、3D结构光两项技术的思路是取长补短:在手机前置上,用精度更高的3D结构光做支付和3D美颜,在后置上,使用TOF来获得更长的工作距离,如此以来则极大程度的解决众人困扰。

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坐看OPPO TOF方案的“独门秘籍”!

虽然此前的众多产品中并不多见,但TOF并不是一项狠心的技术,加上3D视觉上的广泛的前景应用,该技术在行业中的地位也有较有基础。不过,OPPO对于该技术则有自己的“看法”,而此次OPPO也透漏了几个相关的“独门秘籍”。细节上,TOF方案的核心指标之一是Z轴方向的精度,OPPO 的TOF技术采用了双频驱动方案,拥有240 fps的采样率,然后每8帧合成一张深度信息图,实现了 1% 的绝对精度和 0.5% 的相对精度。

与此同时,TOF有着和3D结构光类似的精密元器件,一丁点误差就可能对测量精度带来明显的干扰。对此,OPPO在研发过程中仅针对精度标定就已经进行了三轮标定的设备更新,每一次都投入了很高的研发成本,同时还研发出了一套四个距离四个角度多次标定的创新组合方案。另外,OPPO还采用了索尼最新的为TOF打造的背照式CMOS传感器,相比业界常用的CCD方案在功耗上可以降低3-5倍。由于OPPO的TOF方案还选择了自然光谱中量最少的940nm波长的光信号,其不容易受到环境光的干扰,使其可以做到暗光、白天都能无差别正常工作优势。在众多“独门秘籍”的配合下,OPPO的TOF方案成果绝对不容小视。

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展望未来,为5G时代蓄力

之所以OPPO要在3D视觉影像方面如此大费工夫,主要是要为即将到来的5G时代的蓄力。而借鉴于TOF的工作距离明显比3D结构光更远,可以在更大的范围内进行3D信息采集,这就给TOF未来的应用场景留下了更多的想象空间。比如在虚拟试穿衣物、AR虚实结合、房间装修及游戏娱乐等方面,该技术则有较为实用的一面。而在工业、医疗等领域,3D视觉技术有望在未来的一段时间内取得大的突破,让更多人体验到3D影像技术所带来的乐趣与便捷。

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看过本文,大家一定对其实际到来的时间更为关注,不出意外的话,即将发布的OPPO新品或许就是其首个“载体”!对于OPPO一波又一波的“黑科技”攻势,屏幕前的你还坐得住吗?

(本文部分图片素材及相关内容源于网络,版权归原作者所有)


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