華為羅巍:詳解iToF和dToF不同,及蘋果和華為AR規劃思路

青亭網( ID:qingtinwang )--鏈接科技前沿,服務商業創新

近期,蘋果發布帶有LiDAR ToF模組的iPad Pro 2020款,華為羅巍在微博發表了它對iToF和dToF兩種產品的不同點和優劣勢,并談到蘋果開啟房間級AR體驗的思路,以及華為在AR發展規劃。

ToF是time of flight的縮寫,原理比較簡單:通過測量光從發射、到達物體表面再反射回來的總時間,結合已知的“光速”,計算即可得到被測物的距離。與結構光依靠視差關系和空間三角計算的原理不同,ToF測距依靠的是時間維度的測量,因此在器件結構上ToF模組可以設計的非常緊湊。

ToF現有的技術路線中有iToF(indirect ToF)和 dToF(direct ToF)兩種方案。

顧名思義,iToF方案并不直接測量飛行時間,通常做法是把發射的光波調制成一定頻率的周期性信號,通過測量發射信號和該信號經過被測物反射回來到達接收端時的相位差,間接計算出光的飛行時間,常見的方案有四步相移法和兩步相移法等。因為iToF輸出一幀深度圖像通常需要采集多個相位的圖像數據來計算相位差,因此iToF相對整體功耗比較高,而且提高深度圖的幀率會比較困難。為了解決這些問題,iToF采用增加脈沖瞬時功率、多像素融合Binning的方式來提高信噪比,從而降低功耗,增大探測距離,不過iTof的優勢是因為sensor 的pixel相對較小(可以做到5um,甚至3.5um),所以分辨率可以做高

dToF方案則直接完成光飛行時間的測量。相對iToF來說dToF的發射端通常使用納秒甚至皮秒級的短脈沖激光,此外dToF需要探測器在光子到達時刻立刻做出反應,因此接收端通常選擇SPAD(單光子雪崩二極管)或者APD(雪崩光電二極管)這類適合進行事件記錄的傳感器。由于這類傳感器的像素尺寸(一般大于10um)不容易做小,所以dToF方案目前的分辨率通常較低,比如手機攝像頭的激光對焦模塊就使用了dToF技術。

還有dTof的SPAD因為是單光子雪崩,所以在戶外的使用場景,因為雜光多,所以噪聲很大LiDAR激光雷達隨著自動駕駛被大家認識,市面上的LiDAR大多是基于ToF技術的,從結構形態上主要有機械旋轉式、MEMS振鏡固態式、Flash固態式幾種。其中Flash式LiDAR從原理上講與目前手機使用的ToF技術非常相似,而MEMS振鏡方案理論上可以提供更高的分辨率,但因為工藝復雜集成難度比較大所以在消費電子領域應用較少。蘋果新的iPad Pro所搭載的LiDAR應該也是類似的Flash方案,與常規的dToF方案類似受限于像素尺寸,無法提供高分辨率。

現在對于ToF技術還有一個很大的問題是,對于透明物體,比如玻璃等,基本無法工作。所以要靠后期的算法以及結合RGB來估計,這個就看各家的算法實力了。

總體來說蘋果還是有非常清晰的規劃路徑,為了匹配他的房間級XR,先搞定室內,先搞定5米以內華為的思路是為了地球級XR,要全場景,室內,室外。同時希望有擴展到10米以上的應用能力。因此都為了自己的平臺構想匹配硬件。

不論如何,這是一個好的開始,我們為有這樣一個有夢想的同行者鼓掌。

來自:華為羅巍

更多精彩內容,關注青亭網微信號(ID:qingtinwang),或者來微博@青亭網與我們互動!轉載請注明版權和原文鏈接!
青亭網

微信掃碼關注青亭網

青亭網

青亭 | 前沿科技交流群01

責任編輯:hi188
分享到QQ 分享到微信
切換注冊

登錄

忘記密碼 ?

您也可以使用第三方帳號快捷登錄

Q Q 登 錄
微 博 登 錄
切換登錄

注冊

河内一分彩app