Tecnologia de sensor de telefone inteligente 3D para abrir uma nova frente

Diferentemente da “guerra dos megapixels” no passado, a maioria dos fabricantes de telefones inteligentes trabalhará mais na nova fronteira da tecnologia de detecção 3D ...

O mais recente smartphone da Samsung, o Galaxy S9, está pronto para ser lançado no mercado, e a Huawei está prestes a anunciar o novo produto P20 em Paris na próxima semana. O mais recente foco de competição do setor de telefonia móvel, mas o que ainda não está claro é se a capacidade de detecção 3D de smartphones da Samsung ou da Huawei está qualificada para competir com o iPhone X da Apple?

MEMS da empresa de pesquisa de mercado Yole Developpement da França e Pierre Cambou tecnologia de imagem diretor de pesquisa, disse TrueDepth tecnologia de câmera porque a Apple criou um limite alto, ele previu que outros concorrentes pode levar mais de um ano para fornecer 3D sentindo comparável ao iPhone X Tecnologia.

Diferente do passado "guerras megapixel", a maior parte da indústria de smartphones serão atingidos mais duramente em tecnologia de sensor 3D sobre esta nova frente, o que é porque a câmera 3D inclui muitos dos mesmos componentes precisam para operar, mas também a necessidade de adequada Gerenciamento da cadeia de suprimentos.

Cambou a câmera 3D descrito como "um bando de sub-montagem (sub-dispositivos)", ele disse :? "Eu me lembro que envolveu fornecedores da Apple iPhone X incluem STMicroelectronics (STMicroelectronics), LG Innotek, Hon Hai (Foxconn) , Austrian Microelectronics (ams) e Lumentum. ”

O mercado já comentou que a tecnologia de sensoriamento avançado S9 da Samsung é "decepcionante" Houve um comentário no relatório da CNET divulgado no início deste mês: "Observação detalhada do sistema biométrico mais recente da Samsung - e o sistema e o iPhone X Comparação de ID face - os resultados mostram que não é seguro em pagamentos móveis ”.

O relatório apontou que "isso ocorre porque o sistema de reconhecimento facial da Samsung usa uma câmera padrão para criar um mapa 2D do rosto do usuário, e o Face ID da Apple é uma complexa varredura 3D que irá criar uma imagem facial." As pessoas já lançaram na Samsung no ano passado. O Galaxy S8 confirmou que pode usar fotos para enganar a tecnologia de reconhecimento facial da Samsung Obviamente, o S9 será enganado pelo mesmo método.

Como para o próximo P20 Huawei, há um monte de cobertura da mídia será o telefone "três tiros" como uma característica fundamental ── Por que precisamos de três lente da câmera, dois, três, se sairia melhor?

Por esta razão pedimos vice-presidente Eran Briman de Marketing e Desenvolvimento de Negócios, um fornecedor líder de tecnologia dual-lente Corephotonics, ele disse: "Três tiros é um novo campo da tecnologia, acaba de começar, ainda não provou o seu valor;", ressaltou três câmeras podem ter muitos padrões e configuração, a lente pode ter esses fins, incluindo suporte para "pouca luz tiro, zoom, profundidade de campo, de alta qualidade geral da imagem resolução e."

De acordo com Briman, a combinação de três câmeras pode incluir: 1. Uma lente colorida (RGB), uma lente preta e branca e uma terceira câmera que ofereça um campo de visão super amplo (FoV) ou duas vezes mais FoV estreita 2. Uma lente olho de peixe, uma lente grande angular padrão e uma lente telefoto dupla, ou 3. Uma lente grande angular padrão, um telescópio duplo e um telescópio de cinco vezes para suportar super zoom ( Super-zoom).

Ele destacou: "Também pode haver outras configurações, incluindo diferentes sensores de imagem", mas o ponto principal é: "Em comparação com o design de lente dupla, todas as três configurações de lente podem fornecer informações de profundidade mais precisas."

Briman disse: "A principal razão é que, de fato, sua linha de base (a distância entre os tiros) se tornará maior, especialmente a primeira e a terceira tacadas; quanto maior o valor de referência, mais precisa será a informação de profundidade". ─ Mas o software é muito desafiador. Ele precisa lidar com oclusão, sincronização, etc. "Ele acrescentou:" Além disso, integrando as informações das três câmeras, teoricamente, melhores informações de profundidade podem ser obtidas. "

Em outras palavras, a solução de três lentes da Huawei destina-se claramente a demonstrar os esforços da empresa no fortalecimento da tecnologia de detecção de profundidade Apesar de não confirmada, a indústria suspeita que a Qualcomm é a parceira de tecnologia de detecção 3D da Huawei; No verão, a Qualcomm anunciou que colaborou com a Himax Technologies para criar um módulo de luz estruturado totalmente integrado (SliM), que na época seria produzido no primeiro trimestre deste ano.

Quais são os fornecedores importantes no campo da tecnologia de detecção 3D?

Então, quais são os principais fornecedores na tecnologia de sensor 3D do smartphone? Antes de discutirmos este tópico, primeiro analise o princípio de funcionamento da câmera 3D da Apple:

Estrutura da câmera Apple TrueDepth

(Fonte: Yole Developpement)

Como explicado anteriormente por Yole, o iPhone X pode reconhecer o rosto do usuário e desbloquear o telefone.Ele combina um sensor de alcance ToF com uma câmera infravermelha de "luz estruturada", para que possa usar iluminação uniforme "flood" ou "bit padrão". O iPhone X combina uma câmera de infravermelho com um sensor de holofote para projetar uma luz infravermelha uniforme na frente do telefone, disparando a imagem e acionando o algoritmo de reconhecimento facial.

No entanto, este recurso de reconhecimento facial não continua a funcionar.Uma câmera infravermelha conectada a um sensor de faixa de tempo de vôo (ToF) envia um sinal para instruir a câmera a tirar uma foto quando detecta um rosto.O iPhone X então lança seu projetor matricial Em seguida, envie a imagem geral e a imagem do padrão de bits para a unidade de processamento de aplicativos (APU) do treinamento da rede neural para identificar o usuário do telefone celular e desbloquear o telefone celular.

O Cambou de Yole apontou que a computação de imagem 3D ainda não começou.A informação 3D está contida na imagem de padrão de bits. "Para realizar aplicações 3D, o mesmo APU pode usar outro algoritmo para calcular mapas de profundidade de imagem;" Graças à abordagem de luz estruturada computacionalmente intensiva, o iPhone X faz pleno uso das poderosas capacidades de processamento do chip A11. O uso de redes neurais é uma tecnologia chave que permite este design. "

Existem basicamente três tipos de tecnologias que podem atingir a detecção 3D, incluindo visão estéreo, luz estruturada e detecção de ToF; a Yole fornece a seguinte tabela para ver as vantagens, desvantagens e características dessas três tecnologias:

Comparação das três principais tecnologias de detecção 3D

(Fonte: Yole Developpement)

Como cada câmera 3D contém vários sub-dispositivos, a Yole fornece algumas combinações de fornecedores de componentes para os três tipos de tecnologias acima.

Primeiro, a visão estéreo ou o estéreo ativo podem ser alcançados pela combinação de uma câmera NIR (infravermelho próximo) com obturador global fornecida pela Omnivision ou ST e iluminação NIR da Osram, Lumentum, Finisar (opcional). Existem aceleradores de hardware 3D (ou seja, processadores visuais) fornecidos pela Iniutive, Intel (Intel) / Movidius.

Em segundo lugar, na seção de luz estrutural, os sub-dispositivos necessários incluem uma câmera NIR de obturador global, bem como fornecedores como Omnivision ou ST, há também um conjunto de iluminação estrutural NIR (opcional), fornecedor é austríaco Microelectronics, Wonder Photo, Namuga e Goertek, da Coréia do Sul; software de reconstrução 3D, fornecedor de Apple Primesense, Mantis, Namuga e Orbbec.

A terceira solução ToF requer fornecedores, incluindo PMD, lente ToF da Sony / Softkinetic e componentes de iluminação NIR da OSRAM, Lumentum, Finisar e austriamicrosystems (opcional) .O Cambou aponta que a microeletrônica austríaca e A lei fornece detectores de proximidade ToF, mas suporta apenas alguns pixels.A empresa ainda não desenvolveu câmeras ToF.

Limite de alta concorrência da Apple

Assumindo que o TrueDepth do iPhone X é muito melhor do que os concorrentes da Yole, quais são as outras soluções de detecção 3D?

Cambou acredita que o "motor neural" é uma chave e um obstáculo que os concorrentes da Apple não podem superar: "A Qualcomm claramente tem uma solução" eu também "... mas ainda não viu os resultados"; Além disso, ele disse: "Você precisa de um sistema de câmera 2D-3D poderoso, adequado para frente telefone inteligente, e custam menos de US $ 15." Isso não é impossível, mas é realmente difícil de fazer.

Custo do sistema de hub óptico do iPhone X

(Fonte: Yole Developpement e System Plus Consulting)

Além disso Cambou acrescentou que o sistema também precisa atingir um certo nível de efeito biométrica, se uma imagem pode enganar o sistema, esse programa é inútil, ele acredita que este é o problema: "A Apple desde o início que usar câmera 3D o que fazer, incluindo soluções biométricas, incluindo a interface do usuário ", enquanto outros concorrentes apenas tentando vender versão barata da mesma função.

Cambou disse: "A Apple precisa para identificar os níveis de desempenho do sistema, estabeleceu o padrão para todos os concorrentes para além da capacidade técnica; Himax dilema significa que a indústria de telefonia móvel não entendeu ainda plenamente o seu foco de aplicação."

Além da cooperação entre Qualcomm e Wonder Photo, há outros casos? Cambou apontou que a Mediatek também pretende se juntar ao campo de batalha de sensoriamento 3D como um fornecedor de APU, pretendendo usar uma rede neural convolucional (CNN) - similar No motor nervoso da Apple - para apoiar a identificação biométrica, e ele disse que MediaTek claramente fornecerá Xiaomi no futuro acelerador CNN, será combinado com a câmera 3D projetada por Obi Zhongguang.

Previsão do mercado de tecnologia de detecção 3D

(Fonte: Yole Developpement)

Cambou também afirmou que, se o sistema de reconhecimento facial do telefone móvel for usado para pagamento móvel, sempre poderemos debater qual módulo de câmera 3D é mais seguro, mas há uma coisa que não pode ser ignorada.É o fator chinês.Por exemplo, enquanto Alipay determina Que tipo de tecnologia de sensoriamento 3D é boa o suficiente será reconhecido pelo mercado chinês - uma grande parte da população chinesa já depende de soluções de pagamento móvel, como pagamento WeChat, Alipay, etc. Este será o maior determinante dos vencedores da tecnologia de sensoriamento 3D.

Compilação: Judith Cheng

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