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3D傳感技術分析
發布時間:2019-10-31

9-11蘋果正式發布了iPhone 1111 Pro系列新品手機,號稱在原有技術的基礎上進一步提升了性能,并且增加了全新的配色,但是作為一個技術控,我們還是要來看看這次新品中跟我們相關的一些技術熱點。

跟我們的專業相關的技術就是提到3D傳感啦,新一代iPhone并沒有像之前傳聞或者很多國產手機那樣采用屏幕指紋等技術,而是延用了之前頗受好評的Face ID功能,用戶只需將前置攝像頭對準面部,就能輕松實現刷臉解鎖、支付等操作。Face ID主要采用了3D結構光技術,蘋果公司已經連續第三年使用這項技術,說明其的確安全可靠,而且比指紋解鎖體驗更好。

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其實近年來3D結構光技術不僅應用類似iPhone這樣的智能手機上,在3D刷臉支付、新零售、3D空間掃描、智能物流系統、智能安防等領域發揮著重要的作用,未來更將會賦能百行百業,擁有非常廣闊的市場前景,為何3D結構光技術如此備受重視呢,首先我們來看一下3D的幾種實現方式。

區別于機器視覺傳統的2D應用場景,3D視覺的主要實現方式包括雙目視覺、3D結構光和TOF(光飛行時間法)三種方法。

其中雙目測距法的原理接近于人的眼睛,在自然光的條件下利用兩個攝像頭抓取圖像,通過三角測距原理計算出深度信息。雙目視覺是目前國內高校非常普遍、重要和前沿的研究方向,也有一些不同行業和應用場景的落地項目,但是總體而言,雙目測法由于需要很高的算力資源,實時性差,受光照物體紋理影響比較大,因此它并不適合小型化的應用場景,沒有被大規模商用如果您想要做這方面相關的研究,可以選用維視智造的MV-VS220雙目視覺系統。

TOF時間飛行法則是通過專用傳感器,捕捉近紅外光從發射到接收的飛行時間,判斷并計算出物體的距離信息。TOF技術雖然實時性好、算法簡單,但存在傳感器技術不成熟、圖像分辨率低、成本高、功耗高等問題,目前其更多應用在物體測距等領域。

所以民用領域3D結構光技術3D結構光技術測量精度高,可以達到1mm(毫米級),擁有功耗相對較低等諸多優點,更適合用于近距離的人臉識別,在智能手機、刷臉支付等場景擁有巨大潛力,因此備受業界的重視。其技術原理是將激光散斑圖像投射到物體表面,再由紅外相機接收物體表面反射的散斑信息,交給ASIC處理芯片,根據物體造成光信號的變化計算物體位置和深度信息。


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