據報道,近日,由易維訊(EEVIA)主辦的第八屆EEVIA年度產業和技術展望研討會在深圳盛大召開。英飛凌、ams、賽靈思、ADI、兆易創新、華虹宏力專家集結,分享了對電子信息產業發展的真知灼見,帶來了最貼近市場真實需求的行業領先解決方案。
本次研討會第一位產業演講嘉賓是英飛凌(Infineon)大中華區射頻及傳感器業務負責人麥正奇(JeffreyMai)先生,為大家闡述了英飛凌飛行時間(ToF)技術如何解決消費電子(尤其是智能手機)、工業、汽車等場景中的應用限制與挑戰,以及最新REAL3圖像傳感器的特性和優勢。麥正奇在演講中感慨到:ToF技術的成熟離不開英飛凌與pmd攜手合作,十多年的研發努力換來了如今的量產應用。
英飛凌麥正奇先生發表主題演講
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(MWC2019)上發布的新機LGG8ThinQ采用了英飛凌基于ToF技術的REAL3圖像傳感器,從而為LGG8ThinQ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。
LGG8ThinQ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。面向移動和工業應用的ToF圖像傳感器已經投入量產,優化的CMOS技術可實現最優性能、最低功耗和較低成本,并且自有工廠和代工廠確保高產能。面向汽車應用的ToF圖像傳感器尚在研發階段,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)技術的工作原理:ToF是一種3D成像技術,通過向目標發送近紅外光,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技術在環境光下能夠更快、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,具有業界最優性能、高度集成、優異性能等優點,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。“不僅僅是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圖像傳感器的關鍵應用是以智能手機、增強現實(AR)/虛擬現實(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和結構光技術的快速發展。另外,后置攝像頭也逐步采用ToF技術來實現AR、3D掃描和計算攝影等功能。
REAL3圖像傳感器關鍵應用: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,最終獲得市場成功”的關鍵特性:(1)即便在明媚的陽光下也可實現行業領先的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,可實現最小巧的3D攝像頭模組和最低物料成本(BoM);(4)已經批量生產驗證的校準概念,可實現高精度感測。
REAL3圖像傳感器關鍵特性
在競爭優勢方面,除了提供可靠、準確的深度數據,REAL3圖像傳感器還無懼環境光干擾,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范圍;并且傳感器直接提供原始深度數據,無需進行密集計算,所以CPU占用量低。與結構光技術相比,ToF技術的校準簡單,無需進行機械調準和角度校正;同時得益于單目系統架構(無機械基線),發生跌落、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、產品研發和產生;pmd主要負責ToF像素和ToF系統(3D攝像頭參考設計)研發。目前,雙方已攜手推出多款REAL3系列ToF圖像傳感器,其中第三代產品投入量產,第四代產品于今年2月剛發布。新款第四代REAL3圖像傳感器型號為IRS2771C,芯片面積僅為4.6mmx5mm,提供150k(448x336)像素輸出,接近HVGA水準的分辨率,較市面上多數的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,雙方打造了業界最佳的3DToF系統。”
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原文標題:英飛凌:打破ToF技術在智能場景中的應用限制與挑戰
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