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3D传感技术分析
发布时间:2019-11-27

9-11苹果正式发布了iPhone 1111 Pro系列新品手机,号称在原有技术的基础上进一步提升了性能,并且增加了全新的配色,但是作为一个技术控,我们还是要来看看这次新品中跟我们相关的一些技术热点。

跟我们的专业相关的技术就是提到3D传感啦,新一代iPhone并没有像之前传闻或者很多国产手机那样采用屏幕指纹等技术,而是延用了之前颇受好评的Face ID功能,用户只需将前置摄像头对准面部,就能轻松实现刷脸解锁、支付等操作。Face ID主要采用了3D结构光技术,苹果公司已经连续第三年使用这项技术,说明其的确安全可靠,而且比指纹解锁体验更好。

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其实近年来3D结构光技术不仅应用类似iPhone这样的智能手机上,在3D刷脸支付、新零售、3D空间扫描、智能物流系统、智能安防等领域发挥着重要的作用,未来更将会赋能百行百业,拥有非常广阔的市场前景,为何3D结构光技术如此备受重视呢,首先我们来看一下3D的几种实现方式。

区别于机器视觉传统的2D应用场景,3D视觉的主要实现方式包括双目视觉、3D结构光和TOF(光飞行时间法)三种方法。

其中双目测距法的原理接近于人的眼睛,在自然光的条件下利用两个摄像头抓取图像,通过三角测距原理计算出深度信息。双目视觉是目前国内高校非常普遍、重要和前沿的研究方向,也有一些不同行业和应用场景的落地项目,但是总体而言,双目测法由于需要很高的算力资源,实时性差,受光照物体纹理影响比较大,因此它并不适合小型化的应用场景,没有被大规模商用如果您想要做这方面相关的研究,可以选用维视智造的MV-VS220双目视觉系统。

TOF时间飞行法则是通过专用传感器,捕捉近红外光从发射到接收的飞行时间,判断并计算出物体的距离信息。TOF技术虽然实时性好、算法简单,但存在传感器技术不成熟、图像分辨率低、成本高、功耗高等问题,目前其更多应用在物体测距等领域。

所以民用领域3D结构光技术3D结构光技术测量精度高,可以达到1mm(毫米级),拥有功耗相对较低等诸多优点,更适合用于近距离的人脸识别,在智能手机、刷脸支付等场景拥有巨大潜力,因此备受业界的重视。其技术原理是将激光散斑图像投射到物体表面,再由红外相机接收物体表面反射的散斑信息,交给ASIC处理芯片,根据物体造成光信号的变化计算物体位置和深度信息。


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