Tecnología de sensor 3D de teléfono inteligente para abrir un nuevo frente

A diferencia de la "guerra de los megapíxeles" en el pasado, la mayoría de los fabricantes de teléfonos inteligentes trabajarán más duro en la nueva frontera de la tecnología de detección 3D ...

El último teléfono inteligente de Samsung, el Galaxy S9, está listo para salir al mercado, y Huawei está a punto de anunciar el nuevo producto P20 en París la próxima semana. Los expertos en tecnología de imágenes dicen que la tecnología de detección 3D se ha convertido en una compañía diferente. El último enfoque competitivo de la industria de la telefonía móvil. Pero lo que aún no está claro es si la capacidad de detección 3D de teléfonos inteligentes de Samsung o Huawei está capacitada para competir con el iPhone X de Apple.

MEMS de la firma de investigación de mercado Yole Developpement de Francia y director de investigación de tecnología de la imagen Pierre Cambou, dijo que la tecnología de cámara TrueDepth ya que Apple creó un umbral alto, predijo que otros competidores pueden tardar más de un año para proporcionar 3D detección comparable a la del iPhone X Tecnología.

A diferencia de los anteriores "guerras megapíxeles", la mayor parte de la industria de teléfonos inteligentes serán más afectados en la tecnología de detección 3D en este nuevo frente; esto se debe a la cámara 3D incluye muchos de los mismos componentes tienen que operar, sino también la necesidad de una adecuada Gestión de la cadena de suministro

Cambou la cámara 3D descrito como "un grupo de sub-conjunto (sub-dispositivos)", dijo :? "Recuerdo que se trataba de proveedores de Apple iPhone X incluyen STMicroelectronics (STMicroelectronics), LG Innotek, Hon Hai (Foxconn) , Microelectrónica austríaca (ams) y Lumentum ".

Ha habido algunos comentarios de que el mercado "muy decepcionado" frente a la tecnología de detección de Samsung S9 a un artículo publicado a principios de este mes, informó CNET comentarios: "La última visión de Samsung en el sistema biométrico ── y el sistema del iPhone X los resultados se comparan ── Face ID de la muestra que no es suficiente la seguridad en los pagos móviles ".

El informe señaló: "Esto se debe a que el sistema de reconocimiento facial de Samsung utilizando una cámara estándar para crear el mapa 2D cara del usuario, el ID de Cara y Apple va a construir los complejos gráficos 3D de escaneo facial", se ha puesto en marcha en el último año Samsung el S8 Galaxy confirmada, se puede utilizar para engañar a Samsung foto tecnología de reconocimiento facial, al parecer S9 será el mismo engaño.

En cuanto al próximo Huawei P20, muchos informes de medios han considerado las "tres tomas" del teléfono como una función clave: ¿por qué se necesitan tres lentes de cámara y tres serán mejor que dos?

Por esta razón nos preguntamos vicepresidente Eran Briman de marketing y desarrollo de negocios, un proveedor líder de tecnología de doble lente Corephotonics, dijo: "Tres disparos es un nuevo campo de la tecnología, acaba de comenzar, aún no ha demostrado su eficacia;" señaló Tres cámaras pueden tener muchos tipos y configuraciones. Estas lentes pueden tener su propio propósito, incluido el soporte para "baja iluminación, zoom, profundidad de campo, alta resolución y calidad de imagen general".

Según Briman, la combinación de tres cámaras puede incluir: 1. Una lente de color (RGB), una lente de blanco y negro, y una tercera cámara que proporciona un campo de visión súper amplio (FoV) o dos veces más lejos de estrecho FoV; 2. una lente de ojo de pez, un objetivo gran angular estándar y un teleobjetivo dos veces, o 3. una lente de gran angular estándar, un telescopio y un doble cinco veces el telescopio para apoyar zoom super ( Función Super-zoom).

Señaló: "También puede haber otras configuraciones, incluyendo diferentes sensores de imagen;" pero el punto principal es: "En comparación con el diseño de doble lente, las tres configuraciones de lente pueden proporcionar información de profundidad más precisa".

Briman dijo: "La razón principal es, de hecho, su línea de base (línea de base, la distancia entre la lente que es) será más grande, en particular la primera y tercera lentes; la mayor cuando el valor de línea de base, la información de profundidad más preciso ─ ─ Pero el software es muy desafiante. Tiene que ocuparse de la oclusión, la sincronización, etc. "Añadió:" Además, al integrar información de tres cámaras, teóricamente se puede obtener una mejor información de profundidad ".

En otras palabras, la solución de tres lentes de Huawei está claramente destinada a demostrar los esfuerzos de la compañía para fortalecer la tecnología de detección de profundidad. Aunque no ha sido confirmada, la industria sospecha que Qualcomm es el socio tecnológico de detección 3D de Huawei; En el verano, Qualcomm anunció que había colaborado con Himax Technologies para crear un módulo de luz estructurado totalmente integrado (SliM). Qualcomm dijo en ese momento que su módulo de cámara de detección de profundidad 3D se producirá en el primer trimestre de este año.

¿Cuáles son los proveedores importantes en el campo de la tecnología de detección 3D?

Entonces, ¿cuáles son los proveedores clave en la tecnología de detección 3D de teléfonos inteligentes? Antes de discutir este tema, primero revise el principio operativo de la cámara 3D de Apple:

Estructura de cámara Apple TrueDepth

(Fuente: Yole Developpement)

Como explicó Yole anteriormente, el iPhone X puede reconocer la cara del usuario y desbloquear el teléfono. Combina un sensor de rango ToF con una cámara infrarroja de "luz estructurada", por lo que puede usar iluminación uniforme de "inundación" o "patrón de bits". El iPhone X combina una cámara infrarroja con un sensor de reflector para proyectar una luz infrarroja uniforme frente al teléfono. A continuación, dispara la imagen y activa el algoritmo de reconocimiento de rostros.

Sin embargo, esta característica de reconocimiento facial no continúa funcionando. Una cámara infrarroja conectada a un sensor de rango de tiempo de vuelo (ToF) envía una señal para indicarle a la cámara que tome una imagen cuando detecta una cara. El iPhone X entonces lanza su proyector de matriz de puntos. Tome la imagen y luego envíe la imagen general y la imagen de patrón de bits a la unidad de procesamiento de aplicaciones (APU) para capacitación en redes neuronales para identificar al usuario móvil y desbloquear el teléfono móvil.

Cambou, de Yole, señaló que la computación de imágenes 3D aún no ha comenzado. La información 3D está contenida en la imagen de patrón de bits. "Para realizar aplicaciones 3D, la misma APU puede usar otro algoritmo para calcular mapas de profundidad de imagen;" agregó: " Gracias al enfoque de luz estructurado intensivo computacionalmente, el iPhone X aprovecha al máximo las poderosas capacidades de procesamiento del chip A11. El uso de redes neuronales es una tecnología clave para lograr este diseño ".

Básicamente existen tres tipos de tecnologías que pueden lograr detección tridimensional, incluyendo visión estereoscópica, luz estructurada y detección ToF; Yole proporciona la siguiente tabla para ver las ventajas, desventajas y características de estas tres tecnologías:

Comparación de tres tecnologías principales de detección 3D

(Fuente: Yole Developpement)

Debido a que cada cámara 3D contiene un conjunto de subdispositivos, Yole proporciona algunas combinaciones de proveedores de componentes para los tres tipos de tecnologías anteriores.

En primer lugar, estereoscópica o visión estéreo activa (estéreo activo), puede ser a través de una combinación del obturador global proporcionada por Omnivisión o ST infrarrojo cercano (NIR) de la cámara, y Osram (Osram), Lumentum, Finisar la iluminación NIR (opcional), además Existen aceleradores de hardware 3D (es decir, procesadores visuales) proporcionados por Iniutive, Intel (Intel) / Movidius.

En segundo lugar, la luz estructurada, y posiblemente sub-NIR aparato de cámara incluye un obturador global, ya que hay otros proveedores Omnivision o ST, y la estructura de conjunto de iluminación NIR (opcional), un austriamicrosystems proveedor, Himax, Namuga y Goertek de Corea del Sur, también proveedor de software de reconstrucción 3D para Apple Primesense, Mantis, Namuga y Orbbec.

El tercer programa TOF, es necesario proveedores incluyen PMD, Sony / Softkinetic la cámara TOF, y Osram, Lumentum, Finisar y Austria microelectrónica fabricantes de componentes de iluminación NIR (opcional). Cambou señalaron que Austria e Italia Microelectrónica La ley proporciona detectores de proximidad ToF, pero solo admite unos pocos píxeles. La empresa aún no desarrolló cámaras ToF.

Umbral de alta competencia de Apple

Suponiendo que TrueDepth de iPhone X es mucho mejor que los competidores de Yole, ¿cuáles son las otras soluciones de detección 3D?

Cambou cree que el "motor neuronal" es una clave y un obstáculo que los competidores de Apple no pueden superar: "Qualcomm claramente tiene una solución de" yo también "... pero aún no ha visto los resultados;" Además, dijo: "Se necesita un potente sistema de cámara 2D-3D que sea adecuado para teléfonos inteligentes. El costo es de menos de $ 15". Esto no es imposible, pero es realmente difícil de hacer.

Costo del sistema de cubo óptico del iPhone X

(Fuente: Yole Developpement y System Plus Consulting)

Además, Cambou agregó que el sistema también necesita lograr un cierto grado de biometría. Si una fotografía puede engañar al sistema, entonces la solución es inútil, él cree que este es el problema: "Apple sabía desde el principio que usaría una cámara 3D. Qué hacer es una interfaz de usuario que incluye soluciones de identificación biométrica, "mientras que otros competidores simplemente están tratando de vender las mismas características de la versión más barata.

Cambou señaló: "El nivel de rendimiento requerido por el sistema de identificación de Apple ha establecido un estándar que supera las capacidades tecnológicas de todos los competidores, el dilema de Qijing Optoelectronics significa que la industria de la telefonía móvil aún no ha entendido completamente su enfoque de aplicación".

Además de la cooperación entre Qualcomm y WonderVision, ¿hay otros casos? Cambou señaló que Mediatek también tiene la intención de unirse al campo de batalla de detección 3D como un proveedor de APU, con la intención de utilizar una red neuronal convolucional (CNN) - similar En el motor neurálgico de Apple: para apoyar el reconocimiento biométrico, y dijo que MediaTek claramente proporcionará el acelerador de CNN para Xiaomi en el futuro, combinándolo con la cámara 3D diseñada por Aobi Zhongguang.

Previsión del mercado de tecnología de detección 3D

(Fuente: Yole Developpement)

Cambou también afirmó que si el sistema de reconocimiento facial del teléfono móvil se usará para pagos móviles, siempre podemos debatir qué módulo de cámara 3D es más seguro, pero hay una cosa que no se puede ignorar. Es un factor chino. Por ejemplo, siempre que Alipay determine El mercado chino reconocerá qué tipo de tecnología de detección 3D es lo suficientemente buena; una gran parte de la población de China ya confía en programas de pagos móviles como el pago WeChat y Alipay, que se convertirán en los mayores determinantes de los ganadores de la tecnología de detección 3D.

Compilación: Judith Cheng

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