来源：内容来⾃「国盛证券」，谢谢。
3D sensing是智能⼿机创新的趋势之⼀，当前正加速向中低端⼿机渗透。⽬前实现3D sensing共有三种技术，分别为双⽬⽴体成像、结构光和ToF，⽬前已经⽐较成熟的⽅案是结构光和TOF。其中结构光⽅案最为成熟，已经⼤规模应⽤于⼯业3D视觉，TOF则凭借⾃⾝优势成为在移动端较被看好的⽅案。
3D结构光最早应⽤于苹果旗舰iPhone X，结构光原理为通过近红外激光器向物体投射具有⼀定结构特征的光线，再由专门的红外摄像头进⾏采集获取物体的三维结构，再通过运算对信息进⾏深⼊处理成像。该技术⽬前共有编码结构光和散斑结构光两种实现类别。结构光技术仅需⼀次成像就可得到深度信息，具备低能耗、⾼成像分辨率的优势，能够在安全性上实现较⾼保证，因此被⼴泛应⽤于⼈脸识别和⼈脸⽀付等场景。但结构光技术识别距离较短，⼤约在0.2⽶到1.2⽶之间，这将其应⽤局限在了⼿机前置摄像，主要⽤于3D⼈脸识别屏幕解锁、⼈脸⽀付及3D建模等。
ToF(Time of Flight)技术是2018年才被应⽤到⼿机摄像头的3D成像技术，其通过向⽬标发射连续的特定波长的红外光线脉冲，再由特定传感器接收待测物体传回的光信号，计算光线往返的飞⾏时间或相位差，从⽽获取⽬标物体的深度信息。ToF镜头主要由发光单元、光学镜⽚及图像传感器构成。其识别距离可达到0.4⽶到5⽶，因此已有品牌，如OPPO、华为等，将其应⽤于⼿机后置摄像。ToF技术具备抗⼲扰性强、FPS刷新率更⾼的特性，因此在动态场景中能有较好表现。另外ToF技术深度信息计算量⼩，对应的CPU/ASIC计算量也低，因此对算法的要求更低。但相对于结构光技术，ToF技术的缺点在于其3D成像精度和深度图分辨率相对较低，功耗较⾼。
双⽬⽴体成像原理较为简单，即利⽤双摄像头拍摄物体，再通过三⾓形原理计算物体距离，合成⽴体图像。其具有⾼3D成像分辨率、⾼精度、⾼抗强光⼲扰的优势，同时能保持较低成本⽔平。但由于需要通过⼤量的CPU/ASIC演算取得它的深度和幅度信息，其算法极为复杂较难实现，同时该技术易受环境因素⼲扰，对环境光照强度⽐较敏感，且⽐较依赖图像本⾝的特征，因⽽拍摄暗光场景时表现差。由于以上原因，双⽬⽴体成像技术在⼿机上较少应⽤。
pax结构光技术和ToF各有优势，在移动端的应⽤上具有互补的特性，但不可否认的是，ToF的多场景应⽤呈现出了更为⼴阔的发展前景。iPhone X对3D结构光的应⽤带动了这项技术的发展和渗透，⽬前相较于ToF，结构光技术在应⽤上更为成熟，出货量上明显占优。⽽且结构光的扫描效果更为真实，具备更强的3D还原能⼒。但遗憾的是，作⽤距离的劣势限制了其应⽤。ToF技术弥补了距离上的缺陷，由
于能够⽀持更远的作⽤距离，ToF技术可以被应⽤于包含3D⼈脸识别、3D建模以及⼿势识别、体感游戏、AR/VR在内的更多场景中，从⽽为智能⼿机更娱乐性和实⽤性的体验。此外，相⽐结构光技术，ToF的模组复杂度低，堆叠简单，可以做到⾮常⼩巧且坚固耐⽤，在屏占⽐不断提⾼的外观趋势下，更得到⼿机⼚商的青睐。
ToF让3D建模“飞向寻常百姓家”
我们⽣活在⼀个三维的空间，对周围物体及环境的⼤部分经验来⾃于对深度信息的感知。对于⼈们来说，⽴体化的3D视觉⽐2D图⽚的形式要⽣动、沉浸许多，这也是⼈们所追求的直观体验。为解决这
⼀需求痛点，3D建模技术应运⽽⽣并迅速发展。3D建模即通过相机等设备对物体进⾏采集照⽚，获取周围环境物体三维尺⼨和深度信息，经计算机进⾏图形图像处理以及三维计算，从⽽全⾃动⽣成被拍摄物体的三维模型的技术。曾经主流的3D建模实现都⼗分昂贵，⽽当3D镜头技术和传统的镜头结合起来，意味着在移动端即可实现3D建模，ToF技术正推动着3D建模应⽤ “飞⼊寻常百姓家”。
随着体感交互、3D识别与感知、环境感知以及AR地图构建等技术与应⽤的发展，市场对 3D视觉与识别技术的兴趣⽇益浓厚，ToF的使⽤进⼀步丰富了3D建模技术的应⽤场景。
拍照虚化。ToF具备更好的景深采集功能，加⼊智能⼿机后摄模组后，能够实现快速、远距离获取更
⾼精度的景深信息，从⽽完成较结构光更⼤范围的3D建模，⽽且由于⾃带红外光源，其在暗光环境下获得的景深信息同样准确。因此，有TOF摄像头参与的成像在虚化效果上会更加真实，富有层次，从⽽能够带来更好⼈像模式体验。
体感游戏。通过TOF技术能够采集到被拍摄⼈的⾝体深度信息，捕捉和采集⾝体的动作，进⾏⼿势判定，控制预制的3D建模⼈偶的形象和动作，实现真⼈和3D虚拟形象跟随，，⽤⾝体、动作和⼿势做游戏交互。
ToF助⼒消费级AR普及。ToF技术的应⽤亦是AR、VR时代的催化剂。考虑到ToF的两个独特的优点——作⽤距离长、刷新率⾼，存在远距离3D 测距需求的AR/VR是最能体现 TOF 优势的功能之⼀。3D摄像头技术提供的⼿势识别功能将成为未来AR/VR领域的核⼼交互⼿段。⽬前各⼤⼚商推出的VR设备⼤都需要控制器，游戏控制器的优势在于控制反馈及时、组合状态多。
3D摄像头技术提供的⼿势识别功能将成为未来AR/VR领域的核⼼交互⼿段。⽬前各⼤⼚商推出的VR设备⼤都需要控制器，游戏控制器的优势在于控制反馈及时、组合状态多。以HoloLens为例，就拥有⼀组四个环境感知摄像头和⼀个深度摄像头，环境感知摄像头⽤于⼈脑追踪，深度摄像头⽤于辅助⼿势识别并进⾏环境的三维重构。
HoloLens相⽐以往任何设备的强⼤之处，在于其能够实现对现实世界的深度感知并进⾏三维建模。HoloLens 拥有拥有⼀组四个环境感知摄像头和⼀个深度摄像头，环境摄像头获得周围图像RBG信息，
深度摄像头则利⽤TOF技术获得视觉空间深度图(Depth Map)并以此重建三维场景、实现⼿势识别。
下⼀波创新性⾰命，AR应⽤前景巨⼤。外观系列创新之后，下⼀波移动终端创新将围绕AR进⾏⾰命性创新。光学领域TOF有望接⼒结构光，从⽣物感知到虚拟现实，从⼈脸识别到3D建模，带来产业端升级和⽤户体验优化，前置⼈脸识别+后置虚拟现实功能可能成为⼿机的下⼀个形态。⼿机实现虚拟现实同样需要使⽤3D摄像头模组，进⼀步推动光学产业链的升级。
下⼀波创新性⾰命，TOF市场空间巨⼤
下⼀波移动终端创新将围绕AR进⾏⾰命性创新。随着增强现实内容市场的蓬勃发展，内容⼚商不断推动AR/VR开发平台的发展，必然会推动TOF产业的发展。TOF有望接⼒结构光，从⽣物感知到虚拟现实，从⼈脸识别到3D建模，带来产业端升级和⽤户体验优化，前置⼈脸识别+后置虚拟现实功能可能成为⼿机的下⼀个形态。伴随AR/VR的发展，ToF有望成为智能⼿机摄像头的下⼀个风⼝。
北京社会函授大学
雅特士
我们看到2019年3D感测⼿机⼤多集中在⾼端机等旗舰机型，结构光以苹果为代表，⾃iPhoneX后的机型都已经搭载结构光功能，⽽华为搭载TOF的机型数量最多。根据Yole的预测数据也显⽰，全球3D成像和传感器的市场规模在2016–2022年的CAGR为38％，2017年市场规模18.3亿美元，2022年将超过90亿美元。其中，消费电⼦是增速最快的应⽤场，2016–2022年的CAGR⾼达160％，到2022年消费电⼦市场规模将超过60亿美元。
香桃木>世界田径锦标赛
从出货量上来看，我们预测智能⼿机3D感测需求将从2017年的4000万部增加⾄2019年的2亿部以上，其中2019年的ToF机型还主要集中在⼏款⾼端旗舰机，从2020年开始TOF的出货量将进⼀步爆发，在
2011江苏高考数学
整体3D感应中占⽐有望达到40%。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议