Подробная структура OPPO TOF и неограниченные возможности для будущих приложений

6 августа OPPO провела техническое совещание TOF в Пекине. Чжан Сюэон, руководитель проекта по разработке и разработке визуальных технологий OPPO, дал подробное техническое объяснение технологии TOF и ответил на вопросы о технологии TOF с продуктовым менеджером OPPO Чжао Юки.

Постоянное развитие мобильных телефонов позволило ему приобретать и обрабатывать информацию. Однако в прошлом мобильные телефоны видели плоский мир. Кроме того, технология 3D-видения может решить эту проблему. Визуализация - от плоскости до стерео. В отрасли есть три основных решения для трехмерного видения: бинокулярная стереосистема зрения, трехмерная структурированная световая схема, схема TOF. Бинокулярная схема стереовидения относится к пассивной схеме комплектования, 3D-структурированному свету и TOF относятся к активному приобретению. программа.

Каковы различия между трехмерным структурированным светом и TOF? 3D-структурированным светом, в основном, подходят для сбора 3D-информации близкого расстояния, для распознавания лиц используются специальные сценарии применения, а затем распознавание лиц применяется для разблокировки, оплаты и т. Д. Схема TOF в основном применяется к По сравнению с 3D-сборкой данных на большие расстояния, решение TOF имеет более широкий диапазон приложений и пространство для воображения. Сценарий для использования на передней панели и задняя сцена для мобильного телефона могут быть хорошо адаптированы к 3D-структурированному свету и технологии TOF.

TOF является сокращением времени полета. Эта технология в основном передает оптические сигналы непрерывно через измеренную цель, получает оптический сигнал, возвращаемый измеряемой мишенью на конце датчика, и вычисляет время полета в обратном направлении для передачи и приема оптических сигналов. Для получения расстояния от измеряемой цели технология TOF основана на традиционной 2D-визуализации оси XY, добавляя информацию о глубине от направления оси Z и, наконец, генерируя информацию трехмерного изображения. Для получения точной информации о трехмерном изображении, созданной TOF, добавьте Продольная точность также является ключом к технологии 3D-обработки изображений.

Принцип трехмерного структурированного света состоит в том, чтобы испускать дифракционное пятно на объект. После получения деформированного пятна датчик определяет информацию о глубине в соответствии с количеством деформаций пятна, но дифрагированное пятно, излучаемое 3D-структурированным светом, имеет плотность энергии за пределами определенного расстояния. Он будет уменьшен, поэтому он не подходит для сбора информации о расстоянии на большие расстояния, технология TOF предназначена для испускания поверхностного источника света вместо спекл, поэтому оптическая информация TOF не будет ослаблена так же, как 3D-структурированный свет, а пиксели светочувствительного элемента TOF достигнут 10 мкм, есть достаточная гарантия для сбора света.

Пять основных аппаратных модулей TOF Блок инфракрасного излучения В том числе передатчик Vcsel, диффузор (диффузор). Vcsel испускает импульсную прямоугольную волну с длиной волны 940 нм. Инфракрасный свет этой длины волны невидим, а количество в спектре является наименьшим, что позволяет избежать интерференции окружающего света. Он испускается Vcsel. Источник света также будет модулировать свет в однородный поверхностный источник через диффузор и затем испускать его. 2. Оптическая линза Он используется для фокусировки отраженного света и изображения на оптическом датчике. Однако, в отличие от обычных оптических линз, необходим узкополосный фильтр, обеспечивающий возможность ввода только той же длины волны (например, 940 нм) света. Целью этого является подавление фонового шума, вызванного некогерентным источником света, в то же время предотвращая переэкспонирование датчика из-за внешних световых помех. 3. Датчик изображения Подобно датчику общей камеры, он используется для приема отраженного света и выполнения фотоэлектрического преобразования на датчике. Однако из-за принципа TOF время срабатывания датчика очень короткое и достигает уровня наносекунды, поэтому размер одного пикселя больше, чем у средней камеры. Гораздо больше, например: В настоящее время размер пикселя RGB составляет 1 мкм, а размер пикселя нашего датчика TOF составляет 10 мкм. 4. Блок управления Блок управления является ведущим ИС лазерного излучателя, который может управлять высокочастотным импульсным вождением с верхним пределом 100 МГц. В то же время он устраняет все виды помех и гарантирует, что сигнал возбуждения является идеальной прямоугольной волной. Восходящая и спадающая стороны составляют около 0,2 нс. Тем самым эффективно гарантируется извлечение высокой точности точности. 5. Блок вычисления основного алгоритма Модуль вычисления основного алгоритма - это точка доступа нашего мобильного телефона. Мы пересаживаем библиотеку алгоритмов глубокого извлеченного ядра в AP. AP считывает данные модуля с одним модулем из модуля, управляет библиотекой алгоритмов глубокой экстракции и преобразует RAW-изображение в Карта глубины, затем используйте карту глубины для каждого приложения.

Преимущество решения OPPO TOF заключается в совершенствовании точности по оси Z, и он достиг лидирующего в отрасли уровня с точки зрения точности, энергопотребления и диапазона приложений:

1. Точная точность Z-направления Технология TOF OPPO использует двухчастотное вождение, выборка - 240 кадров в секунду, то есть: каждая отдельная частота соответствует четырем фазам, каждая фаза соответствует одному лазерному импульсу, таким образом получается 8 кадров изображения RAW и, наконец, объединяет одну информацию о глубине каждые 8 ​​кадров Другие решения на рынке обычно имеют 30 кадров в секунду. Каждая информация о глубине использует только один кадр информации, поэтому точность в направлении Z выше, абсолютная точность составляет 1%, а относительная точность - 0,5%. 2. Строгая калибровка точности Чтобы обеспечить точность TOF, мы настроили процесс точной калибровки, который не выполняется в отрасли, но для TOF, его чрезвычайно точной конструкции, каждая ссылка повлияет на точность окончательного 3D-изображения. В частности, точность направления Z, поэтому в процессе разработки только для калибровки точности были проведены три раунда обновления калибровочного оборудования, каждый раз вложенные в высокие затраты на исследования и разработки, и мы разработали набор из четырех расстояний Инновационная комбинация нескольких калибровок под четырьмя углами для сопровождения опыта конечного продукта. 3. Низкое энергопотребление В OPF-решении OPPO используется BSI CMOS, что в 3-5 раз ниже потребляемой мощности, чем другие решения CCD. 4. Сильное противодействие Схема TOF OPPO использует оптический сигнал с длиной волны 940 нм, что является наименьшим в спектре. В то же время, поскольку он активно излучает свет и меньше воздействует на окружающий свет, схема TOF OPPO может работать в любую погоду без тусклого света.

Применение технологии TOF

По сравнению с 3D-структурированным освещением он фокусируется на разблокировке и распознавании лица крупным планом. Технология TOF более подходит для сбора информации о 3D-съемках на большие расстояния, а также делает TOF более широко используемым и более изобретательным. Пока он находится в разумном диапазоне. Объекты могут быть 3D-моделью TOF. После моделирования 3D-информация может отображаться AR, голографическая проекция и т. Д. Например, 3D-фитинг, AR-декорация, AR-игра, соматосенсорная игра, взаимодействие с голографическим изображением и т. Д. Это может быть реализовано с помощью технологии TOF. Высокая пропускная способность, обеспечиваемая будущей сетью 5G, обеспечивает гарантию передачи информации для технологии 3D-зрения, будущего 3D-видеозвонка, виртуальной сцены + виртуальной сцены удаленного VR, виртуальной сцены + реальной сцены удаленного AR, Реальная жизнь + дистанционное управление JR в реальном времени и другие вездесущие сценарии реальной жизни откроют взрывоопасные приложения.

Если TOF будет применен к передней сцене

OPPO 3D Vision технология R & D менеджер Zhangxue Юн говорил: 3D структура просто близко от сцены в передней применения; TOF в первую очередь междугородние сценариев после применения, будет ли он применять предварительно-TOF сцена Oppo 3D технологии зрения.? R & D менеджер Zhangxue Юн думает: 3D структурирована свет точности в пределах 1,2 метра выше, чем TOF, передняя поверхность 3D информации требует более точной информации, тем лучше эффект более высокой точности, поэтому на данном этапе TOF технологии не собирается присоединиться среди предварительно TOF сцены, после того, как все 3D структурированного света лучшего выбора, чем TOF.

Менеджер по продуктам OPPO Чжао Юйки также сказал: «С точки зрения планирования продукта OPPO выберет две технологии превосходного эффекта front-end и пост-лучший эффект. Причина, по которой 3D-структурированный свет выбирается спереди, - это точность TOF. Это не заменяет структурированный свет, особенно в красоте, лицевой оплате и т. Д. Понятно, что эти технологии можно увидеть и использовать во второй половине 2018 года.

OPPO объединит TOF и 3D-структурированный свет в мобильный телефон. Менеджер продукта OPPO Чжао Юйки сказал: «Перед вами будет выбирать 3D-технологию структурированного света, но будет ли 3D-структурированный свет сочетаться с дизайном TOF на мобильном телефоне, этого можно ожидать.

Преимущества OPPO TOF

По сравнению с технологией, выпущенной другими производителями, OPPO TOF отличается по схеме. OPPO TOF использует схему CMOS, другие производители могут использовать схему CCD. С технической точки зрения CCD принимает прямо 30 Фреймы, но логика CMOS может быть более сложной, вы можете синтезировать 30 кадров с 240 кадрами, что может обеспечить более высокую точность. Другая причина в том, что потребляемая мощность ПЗС в 3-5 раз выше, чем у COS.

Менеджер по разработке технологий 3D OPPO Чжан Сюэон выглядит следующим образом: структура будущей индустрии - это мир CMOS, CMOS заменила CCD индустрией камеры как доказательство. В отличие от традиционного RGB-датчика 300 000 точек, самое главное в технологии 3D-изображений - приобрести Z. Точность направления, чтобы установить модель очень точно, поэтому на этом этапе самое главное - обеспечить точность направления Z. В случае обеспечения точности направления Z, чем выше точность XY, тем лучше. OPPO уделяет больше внимания оси Z на этом этапе. Точность направления, точность Z может достигать абсолютной точности 1%, относительной точности 0,5%. Самое главное, чтобы точность каждого TOF могла достигать стандарта. OPPO TOF имеет разрешение 240 на 180, может соответствовать настоящему Требования к приложениям, связанным с фазой.

TOF светочувствительная точность при разнице близкого расстояния, чем структурированный свет также может быть достигнуты фемтосекундными изображения, OPPO фемтосекундный не использует систему формирования изображения, ключ в TOF-датчике точности калибровки. Короткое расстояние, чтобы улучшить точность оптической структуры возможно может быть через каждые пять сантиметров или калибровки один раз в два сантиметра, но нагрузка очень велика, в соответствии с текущей эффективности производства не может удовлетворить потребности производства, это не в соответствии с развитием всей промышленности цепи.

Безопасность и конфиденциальность структурированного света 3D

При использовании 3D-структурированного света мобильный телефон получает информацию о человеческом лице, независимо от того, будет ли он включать конфиденциальность пользователя. Чжан Сюэон, менеджер по исследованиям и разработкам визуальных технологий OPPO, сказал: Что касается определения конфиденциальности и защиты, необходимо сформировать консенсус в отрасли и создать Стандарты соблюдения находятся в зачаточном состоянии.