不出所料，iPhoneX新搭載的3D感測人臉識別成為產(chǎn)業(yè)界為之熱捧的下一代智能手機新功能。目前，據(jù)了解安卓陣營推出的時間點預(yù)計出現(xiàn)在2018年下半年。產(chǎn)業(yè)鏈緊鑼密鼓準備，新技術(shù)導(dǎo)入，產(chǎn)能爬坡，迎接這一波風潮的到來。

YoleDéveloppement近期的一項研究報告顯示，到2022年，單是3 D消費市場的規(guī)模就將增長至60億美元。這一增長最初將由消費類應(yīng)用驅(qū)動，隨後汽車應(yīng)用也加入其中，LIDAR激光雷達）和車廂內(nèi)解決方案扮演了重要的角色。此外，工業(yè)和自動化家居領(lǐng)域亦為三維傳感提供了發(fā)展機會。

自從蘋果在去年10月發(fā)售iPh one X以來，face ID熱潮開始襲來，2017年第四季度銷售3870萬臺，2018年第一季度約3000萬部的銷量也足以表現(xiàn)出用戶及市場的反饋。我們認為蘋果的路線是正確的，並且由於iPhoneX的成功，蘋果在2018年也會將前置3D結(jié)構(gòu)光方案導(dǎo)入到iPad上以及今年秋季發(fā)售的全部新款iPhone產(chǎn)品中，這也是為什麼安卓陣營從去年就開始積極地謀劃3D人臉識別，預(yù)計2018年下半年開始安卓手機會出現(xiàn)3D結(jié)構(gòu)光方案。

蘋果定調(diào)的3D結(jié)構(gòu)光

早在iPhoneX發(fā)布之前，業(yè)界猜測蘋果將採用哪種3D感測技術(shù)，發(fā)布後揭示出蘋果採用了單目結(jié)構(gòu)光的方案。於是我們看到單目結(jié)構(gòu)光方案為其他智能手機廠商競相追逐。

結(jié)構(gòu)光，雙目立體成像，TOF用於智能手機，各有市場

目前行業(yè)內(nèi)所採用的主流3D感測技術(shù)方案大約有三種：結(jié)構(gòu)光，TOF飛行時間，雙目立體成像如果說蘋果採用的單目結(jié)構(gòu)光是一種產(chǎn)業(yè)風向，那麼其他技術(shù)在智能手機3D感測功能上如何施展？

單目結(jié)構(gòu)光方案通過將光源投射到被測物體上時，根據(jù)這些光柵的畸變來解調(diào)出被測物的三維信息。結(jié)構(gòu)光方案適合於消費電子產(chǎn)品前置3D成像，用於近距離場景。沉瑄介紹，華捷艾米結(jié)構(gòu)光方案具有以下幾個優(yōu)勢：1）自有知識產(chǎn)權(quán)，與蘋果沒有專利問題，華捷艾米的算法全部自研，公司從成立伊始就開始三維方向的算法研究，經(jīng)過8年的迭代優(yōu)化以及在OTT市場的反復(fù)驗證0.2）產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，華捷艾米目前已經(jīng)與主芯片商，手機廠，光學(xué)模組廠，應(yīng)用算法供應(yīng)商合作，打通了從技術(shù)到生產(chǎn)的整個產(chǎn)業(yè)鏈0.3）合作模式靈活，華捷艾米由於是全部自主研發(fā)，因此與產(chǎn)業(yè)鏈的合作模式是多種多樣的，會提供的SoC及IP授權(quán)等多種模式0.4）供應(yīng)鏈優(yōu)勢，華捷艾米在光學(xué)方案中，打破了蘋果的壟斷，自主的光學(xué)方案具備可量產(chǎn)，良率高等優(yōu)勢0.5）安全性高，華捷艾米方案得到主要手機芯片商的大力支持，從數(shù)據(jù)加密，存儲，傳輸上具備支付級別的要求。因此，華捷艾米的方案相比其他方案具有低成本，深度成像質(zhì)量優(yōu)，安全性高等特色。

所謂TOF飛行時間法3D成像，是通過給目標連續(xù)發(fā)送光脈衝，然後用傳感器接收從物體返回的光，通過探測光脈衝的飛行（往返）時間來得到目標物距離。如聯(lián)想PHAB2 Pro搭載了了一顆德國英飛凌定制的TOF深度攝像頭，一顆紅外線發(fā)射器和接收器以及一顆動作追蹤攝像頭，為實現(xiàn)AR功能提供了保證。業(yè)界一度認為蘋果也採用了TOF方案。它與結(jié)構(gòu)光比較明顯的區(qū)別在於，在紅外光發(fā)射端，TOF基本不需要使用光學(xué)棱鏡，而結(jié)構(gòu)光由於需要形成特定的光學(xué)圖案，所以需要添加DOE（衍射光柵）和鏡頭（光學(xué)棱鏡）。

不過，一些手機搭載TOF方案實現(xiàn)AR功能的體驗並不太理想，盧克認為與設(shè)備不想佔用太多的CPU資源從而降低運行速度有關(guān)。立普思已為國際汽車電子大廠提供TOF方案，盧克看好手機TOF方案在VR，AR應(yīng)用上實現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的體驗。至於在單目結(jié)構(gòu)光方案上，立普思也在進行研發(fā)。以盧克的看法，三大技術(shù)路線都將有可觀的應(yīng)用市場，是並存的關(guān)係，因此皆有投入。

產(chǎn)業(yè)鏈的準備

結(jié)構(gòu)光3D成像技術(shù)主要由4大部分組成，包括不可見光紅外線（IR）發(fā)射模組，IR接收模組，鏡頭模組，圖像處理芯片。

其中，IR發(fā)射模組主要部件包括不可見紅外光發(fā)射源（激光器或者LED），準直鏡頭（WL0），光學(xué)衍射元件（DOE）。而由於VCSEL光譜準確性更高，響應(yīng)速度更快，使用壽命更長，投射距離更長，將成為不可見紅外光發(fā)射源的主流。準直鏡頭以WLO工藝為主，光學(xué)衍射元件DOE的製造門檻較高，通過DOE進行散射，即可得到所需的散斑圖案（模式）.IR接收模組包括特製紅外CMOS，窄帶濾光片和鏡頭的鏡頭。

目前安卓陣營的夥伴們都在努力爭取盡快將具有3D人臉識別及AR體驗的手機發(fā)布給用戶，但這還需要一段時間，沉瑄透露主要是新產(chǎn)品的生產(chǎn)加工需要一個過程，目前預(yù)計主要的手機廠推出的時間都在下半年，華捷艾米方案也正在導(dǎo)入幾家手機大廠，目前的商用發(fā)佈時間在2018年第三季度。

3D感測模組的量產(chǎn)仍需時間，且面臨一定的困難據(jù)拓產(chǎn)業(yè)研究院分析師黃敬哲分析，目前生產(chǎn)的3D感測模組的技術(shù)門檻主要有三：第一，高效率VCSEL組件生產(chǎn)不易，目前平均光電轉(zhuǎn)換效率僅約30％;第二，結(jié)構(gòu)光技術(shù)的必要組件DOE以及紅外光鏡頭的CIS，都需要極高的技術(shù)底蘊;第三，3D感測模組生產(chǎn)過程需考慮熱漲冷縮的問題，提高模組組裝的困難度。這些因素導(dǎo)致現(xiàn)階段的3D感測模組的生產(chǎn)良率仍低。