Smartphone 3D-Sensing-Technologie eine neue Front im Kampf zu öffnen

Anders als bei den letzten „Megapixel-Kriegen“, werden die meisten der Smartphone-Industrie stärker betroffen auf diese neue Front Sensor-Technologie in 3D sein ...

Samsung (Samsung) ist das neueste Smartphone Galaxy S9 auf dem Markt bereit ist, Huawei Technologies (Huawei) auf ein neues Produkt über nächste Woche in Paris, Frankreich P20 statt wird freigegeben, Imaging-Experten sagten, 3D-Sensing-Technologie die verschieden worden ist Handy-Unternehmen andere Zeichen des neuesten Fokus des Wettbewerbs. aber eine Sache ist nicht klar, dass Samsung oder Huawei Smartphone 3D-Sensing-Funktion mit Apple (Apple) den iPhone X Rivalen qualifiziert ist?

MEMS von Marktforschungsunternehmen Yole Developpement von Frankreich und Pierre Cambou Imaging-Technologie Research Director, sagte TrueDepth Kameratechnologie, da Apple eine hohe Schwelle aufgebaut, er sagte voraus, dass andere Wettbewerber mehr als ein Jahr dauern können 3D-Erfassung vergleichbar mit dem iPhone X zur Verfügung zu stellen Technologie.

Anders als bei den letzten „Megapixel-Kriegen“, die meisten der Smartphone-Industrie härter auf diese neue Front in 3D-Sensing-Technologie werden getroffen werden, ist dies, weil die 3D-Kamera viele der gleichen Komponenten enthält müssen für den Betrieb, sondern auch die Notwendigkeit eines angemessenen Supply-Chain-Management.

Cambou die 3D-Kamera als "eine Reihe von Untergruppe (Untereinheiten)" beschrieben, sagte er :? „Ich erinnere mich, es Apple iPhone X Lieferanten gehören STMicroelectronics (STMicroelectronics), LG Innotek, Hon Hai (Foxconn) beteiligt , Österreichische Mikroelektronik (ams) und Lumentum. "

Der Markt hat bereits kommentiert, dass Samsungs S9-Forward-Sensing-Technologie "enttäuschend" ist. Es gab einen CNET-Bericht, der Anfang des Monats veröffentlicht wurde: "Detaillierte Beobachtung des neuesten biometrischen Systems von Samsung - und des Systems und des iPhone X. Gesichts-ID-Vergleich - Ergebnisse zeigen, dass es bei mobilen Zahlungen nicht sicher ist. "

Der Bericht wies darauf hin, dass "das Gesichtserkennungssystem von Samsung eine Standard-Kamera verwendet, um eine 2D-Karte des Gesichts des Benutzers zu erstellen, und Apples Face-ID ist eine komplexe 3D-Scan, die ein Gesichtsbild erstellen wird." Menschen haben bereits im vergangenen Jahr bei Samsung gestartet. Das Galaxy S8 hat bestätigt, dass es Fotos nutzen kann, um die Gesichtserkennungstechnologie von Samsung zu manipulieren.So wird S9 auf die gleiche Weise getäuscht werden.

Was das kommende Huawei P20 angeht, haben viele Medienberichte die "drei Aufnahmen" des Telefons als Schlüsselfunktion betrachtet - warum brauchen wir drei Kameralinsen, und drei sind besser als zwei?

Zu diesem Zweck haben wir Eran Briman, Vice President für Marketing und Business Development bei Corephotonics, einem Anbieter von Dual-Lens-Technologie, gefragt: "Drei Shots sind ein brandneuer Technologiebereich, der gerade erst begonnen hat und sich noch nicht bewährt hat", betonte er Drei Kameras können viele Arten und Konfigurationen haben. Diese Objektive können ihren eigenen Zweck haben, einschließlich Unterstützung für "Aufnahmen mit wenig Licht, Zoom, Tiefenschärfe, hohe Auflösung und Gesamtbildqualität".

Nach Briman kann die Kombination von drei Kameras enthalten: 1. Eine Farbe (RGB) Objektiv, ein Schwarz-Weiß-Objektiv und eine dritte Kamera, die ein super-weites Sichtfeld (FoV) oder doppelt so weit bietet Schmales FoV; 2. ein Fischaugenobjektiv, ein Standardweitwinkelobjektiv und ein Doppelteleobjektiv oder 3. ein Standardweitwinkelobjektiv, ein Doppelteleskop und ein fünffaches Teleskop zur Unterstützung des Superzooms ( Super-Zoom) -Funktion.

Er wies darauf hin: "Es kann auch andere Konfigurationen geben, einschließlich verschiedener Bildsensoren;" aber der Hauptpunkt ist: "Verglichen mit dem Doppellinsen-Design können alle drei Linsenkonfigurationen genauere Tiefeninformationen liefern."

Briman sagte: "Der Hauptgrund ist, dass in der Tat seine Basislinie (der Abstand zwischen den Schüssen) größer wird, besonders die erste und die dritte Aufnahme. Je größer der Grundlinienwert, desto genauer wird die Tiefeninformation ─ Aber die Software ist sehr anspruchsvoll, sie muss sich mit Okklusion, Synchronisation usw. befassen. "Er fügte hinzu:" Durch die Integration der Informationen von den drei Kameras können theoretisch bessere Tiefeninformationen erhalten werden. "

Mit anderen Worten, die Drei-Linsen-Lösung von Huawei stellt eindeutig die Bemühungen des Unternehmens zur Stärkung der Tiefensensortechnologie dar. Obwohl die Branche unbestätigt ist, vermutet sie, dass Qualcomm Huaweis 3D-Sensortechnologie-Partner ist; Im Sommer gab Qualcomm bekannt, dass es mit Himax Technologies zusammengearbeitet hat, um ein vollständig integriertes strukturiertes Lichtmodul (SliM) zu entwickeln.Qualcomm sagte zu der Zeit, dass sein 3D-Tiefenerfassungskameramodul im ersten Quartal dieses Jahres produziert wird.

Was sind die wichtigen Anbieter im Bereich der 3D-Sensortechnologie?

Was sind die wichtigsten Lieferanten für die 3D-Sensortechnologie des Smartphones? Bevor wir uns mit diesem Thema befassen, sollten wir zunächst die Funktionsweise der Apple 3D-Kamera überprüfen:

Apple TrueDepth Kamera-Struktur

(Quelle: Yole Entwicklung)

Wie zuvor von Yole erklärt, kann das iPhone X das Gesicht des Benutzers erkennen und das Telefon entsperren.Es kombiniert einen ToF-Bereichssensor mit einer Infrarotkamera mit "strukturiertem Licht", so dass eine gleichmäßige "Flut" - oder "Bitmuster" -Beleuchtung verwendet werden kann. Das iPhone X kombiniert eine Infrarotkamera mit einem Flutlichtsensor, um ein einheitliches Infrarotlicht vor das Telefon zu projizieren, dann schießt es das Bild und löst den Gesichtserkennungsalgorithmus aus.

Jedoch ist die Gesichtserkennung nicht kontinuierlich betrieben werden. In Verbindung mit einer Flugzeit (ToF) im Bereich Sensor Infrarotkameras, ein Signal senden, das die Kamera zeigt Bilder zu machen, wenn ein Gesicht detektiert wird. IPhone X dann Punktmatrixprojektor initiiert ein Bild. In der Regel des Bildes und überträgt dann die Bild Bitmuster an die Anwendungsverarbeitungseinheit (APU), für das Training des neuronalen Netzes erfassen, mobile Benutzer zu identifizieren, um das Telefon zu entsperren.

Yole's Cambou wies darauf hin, dass das 3D-Bildrechnen noch nicht begonnen hat. Die 3D-Information ist in dem Bitmusterbild enthalten. "Um 3D-Anwendungen auszuführen, kann dieselbe APU einen anderen Algorithmus zum Berechnen von Bildtiefenkarten verwenden;" Dank des rechenintensiven Structured-Light-Ansatzes nutzt das iPhone X die leistungsstarken Verarbeitungsmöglichkeiten des A11-Chips voll aus. Die Verwendung neuronaler Netze ist eine Schlüsseltechnologie, um dieses Design zu erreichen. "

Es gibt grundsätzlich drei Arten von Technologien, die eine 3D-Wahrnehmung ermöglichen, einschließlich Stereosehen, strukturiertes Licht und ToF-Messung, Yole bietet die folgende Tabelle, um die Vorteile, Nachteile und Eigenschaften dieser drei Technologien zu sehen:

Vergleich von drei großen 3D-Sensortechnologien

(Quelle: Yole Entwicklung)

Da jede 3D-Kamera eine Reihe von Sub-Geräten enthält, bietet Yole einige Komponenten-Lieferanten-Kombinationen für die oben genannten drei Arten von Technologien.

Erstens kann Stereovision oder aktives Stereo durch Kombination einer Global-Shutter-Nahinfrarotkamera (NIR) von Omnivision oder ST und NIR-Beleuchtung von Osram, Lumentum, Finisar (optional) erreicht werden. Es gibt 3D-Hardwarebeschleuniger (dh visuelle Prozessoren) von Iniutive, Intel (Intel) / Movidius.

Zweitens, in der strukturellen Licht-Abschnitt, die notwendigen Sub-Geräte gehören eine Global Shutter NIR-Kamera, sowie Lieferanten wie Omnivision oder ST, gibt es auch eine strukturelle NIR-Beleuchtung Montage (optional), Lieferant ist Austrian Microelectronics, Wonder Photo, Südkoreas Namuga und Goertek, 3D-Rekonstruktionssoftware, Lieferant von Apple Primesense, Mantis, Namuga und Orbbec.

Die dritte ToF-Lösung benötigt Lieferanten wie PMD, ToF-Linsen von Sony / Softkinetic und NIR-Beleuchtungskomponenten von OSRAM, Lumentum, Finisar und austriamicrosystems (optional). Cambou weist darauf hin, dass die österreichische Mikroelektronik und Das Gesetz sieht ToF-Näherungssensoren vor, unterstützt aber nur wenige Pixel, ToF-Kameras hat das Unternehmen noch nicht entwickelt.

Apples hohe Wettbewerbsschwelle

Angenommen, TrueDepth von iPhone X ist weit besser als Yoles Konkurrenten, was sind die anderen 3D-Sensorlösungen?

Cambou glaubt, dass der "neurale Motor" ein Schlüssel und ein Hindernis ist, das Apples Konkurrenten nicht überwinden können: "Qualcomm hat offensichtlich eine" Ich auch "-Lösung ... aber es hat noch keine Ergebnisse gesehen;" Außerdem sagte er: "Sie brauchen ein leistungsfähiges 2D-3D-Kamerasystem, das für Smartphones geeignet ist. Die Kosten liegen unter 15 $." Das ist nicht unmöglich, aber es ist wirklich schwierig.

Die optischen Hub-Systemkosten des iPhone X

(Quelle: Yole Developpement und System Plus Consulting)

Zusätzlich Cambou fügte hinzu, dass das System auch ein gewisses Maß an biometrischem Effekt erreichen muß, wenn ein Bild, das System täuschen kann, dass Programm ist nutzlos, er glaubt, dass dies das Problem ist: „Von Apple von Anfang an, die 3D-Kamera verwenden Was ist zu tun, biometrische Lösungen, einschließlich, einschließlich der Benutzeroberfläche „, während andere Wettbewerber nur billige Version der gleichen Funktion zu verkaufen versuchen.

Cambou sagte: „Apple-System Leistungsstufen identifizieren muss, stellen für alle Teilnehmer über die technische Leistungsfähigkeit der Norm; Himax Dilemma bedeutet, dass die Handy-Industrie seine Anwendung den Fokus noch nicht vollständig verstehen ist.“

Zusätzlich zu der Zusammenarbeit zwischen Qualcomm und WonderVision, gibt es noch andere Fälle? Cambou wies darauf hin, dass Mediatek auch beabsichtigt, als APU-Anbieter dem 3D-Sensing-Schlachtfeld beizutreten und ein Convolutional Neural Network (CNN) zu verwenden - ähnlich In der Nervenmaschine von Apple - um die biometrische Erkennung zu unterstützen, und er sagte, MediaTek wird deutlich CNN-Beschleuniger für Xiaomi in der Zukunft bieten, die Kombination mit der 3D-Kamera von Aobi Zhongguang entwickelt.

Marktprognose für 3D-Sensortechnologie

(Quelle: Yole Entwicklung)

Cambou sagte auch, dass, wenn das Telefon Gesichtserkennungssystem für mobile Zahlung verwendet werden, können wir immer 3D-Kameramodul argumentieren, die sicherer ist, aber es gibt Dinge, die man nicht außer Acht gelassen werden, ist der Faktor China. Zum Beispiel, solange die endgültige Zahlung der Schatz findet welche Art von 3D-Sensing-Technologie gut genug ist, wird es von ── chinesischen Markt anerkannt werden, hat China eine große Bevölkerung hat auf solchen Mikrokanal Zahlung, Alipay und anderen mobilen Zahlungssystemen abhängig gewesen, und dies wird der größte Faktor für 3D-Sensing-Technologie Gewinner Faktoren sein.

Kompilieren: Judith Cheng

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