要让现实世界在数字世界完成映射,并让人更自然地感受虚拟内容,3D传感技术是关键一环。2020年,苹果在iPad Pro上配备了激光雷达扫描仪,采用dToF技术;今年,索尼宣布量产车载dToF传感器。dToF和它背后的3D传感行业由此受到更多关注,有预计称这一领域将形成超万亿美元规模的市场。

苹果与索尼押注dToF,国内3D传感公司如何切入?

国内方面,专注dToF技术和3D传感的创业公司灵明光子,先后获得小米、OPPO和美团投资,并拥有国内唯一、全球稀缺的成熟3D堆叠dToF芯片设计和工艺能力。这家公司的创业缘由,与诺贝尔化学奖的一篇论文有关。

7月25日,在极客公园的Rebuild 2022活动上,极客公园创始人兼总裁张鹏与灵明光子联合创始人、董事长兼CEO臧凯进行了对话,讨论3D传感技术的发展与未来。臧凯介绍,公司主要做dToF技术和3D传感解决方案,面向以手机和眼镜为代表的消费类市场,以及以汽车激光雷达为代表的工业视觉类市场。

目前常见的3D传感技术包括超声波雷达、毫米波雷达、双目摄像头、结构光,以及ToF。ToF又分为dToF和iToF:dToF通过连续发射光脉冲并接收返回光,探测光脉冲往返时间来得到目标距离;iToF则发射连续光,通过相位差间接推算距离。3D传感主要承担测距、定位和建模三类功能。超声波雷达波长较长,难以对精细物体建模;双目摄像头属于被动光方案,测距准确度有待提高;结构光多用于手机人脸解锁、智能支付和工业环境。dToF在成像精准度、功耗和更远距离探测上具备一定优势。

从发展脉络看,3D传感的变化由需求推动。最早是采用CIS技术的2D摄像头,随后出现类似人眼原理的双目视觉方案,但被动光在暗光场景下效果有限。引入主动光源后,结构光通过光信号畸变获取景深信息;继续演进,iToF通过连续光波的相位差识别距离。随着功耗偏大、室外测距距离不足以及复杂场景误差等问题出现,dToF被引入。