英飞凌：ToF技术大有前景，希望与更多领域伙伴共努力

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来源: EEWORLD

LG在今年世界移动通信大会（MWC 2019）上发布的新机LG G8 ThinQ，利用前置摄像头的深度感知能力，可支持高度安全的手机解锁和支付识别认证，这背后离不开英飞凌ToF技术的REAL3图像传感器。



不仅仅是智能手机，英飞凌REAL3图像传感器在多个市场都居于领先地位。包括面向移动和工业应用的ToF图像传感器已经投入量产，优化的CMOS技术可实现最优性能、最低功耗和较低成本，并且自有工厂和代工厂确保高产能。而同时车用ToF也在客户中进行导入。



日前，EEWORLD采访了英飞凌科技全球副总裁兼电源管理及多元化事业部——射频及传感器业务负责人Philipp von Schierstädt，就英飞凌的ToF技术开展了深入讨论，以下是采访内容详情。

1.请简要介绍一下英飞凌在开发和发展ToF技术方面所作的努力。



英飞凌ToF最早涉足的是汽车业务。这是因为汽车有着非常多的传感系统：2D摄像头、不同波长的雷达等。我们也是从这时开始，与pmd technologies展开合作。如今，市面上已经有一些汽车厂商在车内使用了基于我们的ToF技术的手势感应功能，用于接听电话或调节音量。我们还开发了车外功能，如行人保护、自动驾驶或停车。这意味着我们需要处理非常严苛的问题，如阳光直射或距离50米时所产生的问题。



现在，我们可以看见ToF技术不仅应用于消费产品、智能手机，还应用于电子商务、购物以及家用电器解决方案。这给我们带来了诸多机会。



2.2019年初，IDEMIA、英飞凌和pmd technologies携手，通过将英飞凌和pmd technologies的最新硬件与IDEMIA的尖端3D Face生物识别软件相结合，三家公司将为最终用户提供无缝体验。英飞凌将如何搭建整个ToF生态系统？除了IDEMIA 和pmd，你们还有哪些合作伙伴？



英飞凌与pmd technologies就ToF解决方案展开了长期开发合作。为了围绕英飞凌和pmd提供的关键ToF系统组件、ToF成像仪和深度处理算法，来推动生态系统的发展，我们与多个合作伙伴展开了合作。ToF摄像头模块是其中的一个重点，我们的合作伙伴包括模块制造商和组件提供商（如VCSEL供应商）。其它还包括应用软件公司，他们利用3D数据来处理应用程序，如3D人脸验证、RGB摄像头增强、3D扫描、增强现实等。要想在最终设备中取得最佳系统性能，实现出色的用户体验，推动ToF生态系统的发展相当重要。



3.除了ToF，还有很多技术能够取得相似的结果。请问ToF技术的主要优势有哪些？（如红外、深度摄像头、毫米波雷达等）



ToF传感器要优于结构光和立体成像。首先，因为ToF只有两个部件，结构光和立体成像则需要3到4个。此外，ToF无需基线，这确保了其小巧的外形，无需对基线校准，同时还提高了耐用性。无需对基线校准意味着生产成本更低。最后，ToF还无需使用复杂的图像识别算法。这在节约了大量功耗的同时，提供了更好的结果。总而言之：与其它3D技术相比，ToF技术更小巧、更便宜、更耐用。



毫米波雷达与ToF的不同之处在于，它是非光学的，因此无法像人眼一样提供图像。这种技术的优势在于，它可以“看穿”事物，能够检测出微小的动作，哪怕在多雾和多尘的环境中，也非常适用。



4.很多竞争对手都发布了ToF产品，但其基本原理并不完全相同。与他们相比，英飞凌有哪些优势？



尽管多家公司都宣布展开ToF技术活动，但只有极少数提出了满足客户对于性能和良率期望的可行解决方案。当前市面上，包括英飞凌在内的所有解决方案，都是基于间接ToF概念。直接ToF是其替代选项，但它所能够提供的分辨率较低，加上需要使用较为复杂的像素电路，其成本也更高。



5.ToF的关键技术指标是什么？



LG手机使用了最新ToF传感器，我们通过微型传感器芯片（4.4x5.0mm）实现了出色的灵敏度和稳健的室内外操作性能。像素阵列对940 nm红外光高度灵敏，能够带来卓越的户外表现。这是由每个像素中专利技术的背景照明抑制（SBI）电路实现的。得益于其高集成度，每个IRS2381C图像传感器从本质上来讲，都是一个微型单芯片ToF摄像机。这大大减少了总物料清单，缩小了摄像头模块的实际尺寸，同时不会影响性能，并将功耗降至最低。



6.Project Tango项目的取消是否对ToF产生了重大影响？手机OEM厂商当前将如何采用ToF呢？



我们与谷歌一起在Project Tango中开拓了市场。曾经发布了两款内置了英飞凌成像仪的智能手机，但由于当时应用程序的生态系统太小，无法进一步推广。



现在，3D传感技术无疑已经成为驱使用户做出选择的一大手机卖点。手机正反两面上更多的摄像头，具有许多创新功能和受3D传感技术支持的新用例，这将成为未来几年决定手机市场发展的一个关键主题。考虑到ToF所能带来的性能、小型化、集成度和功耗优势，它将成为热门手机技术中最受欢迎的技术。



作为市场上的首发，必定有助于建立品牌声誉。近几年我们所获得的丰富经验得到了客户的认可，我们看到许多市场对我们的产品有着广泛的需求。



7.市场预测3D传感手机的出货量将从2017年的5000万部增长到2019年的2.9亿万部，英飞凌的市场机会如何？



市场有着巨大的潜力，我们也已经准备好为市场的大量需求提供支持。



8.未来ToF技术在手机领域的应用重点是什么？有无有趣的应用程序与我们分享呢？（包括面部识别和AR/VR应用）



在LG G8中，我们开发并展示了所有功能：面部识别、利用手势“超越触屏”与手机交互，它甚至能看到手部静脉纹路。静脉纹路与指纹一样，是独一无二的，可用于手机解锁、授权付款等，它是当前最安全的身份认证。



该技术现已涵盖诸多有助于改善消费者的手机“生活”的关键功能，如增强现实、渐变以及照片美化（如bokeh），因此我们对其深信不疑。此外，它还能用于扫描房间，这对于电子商务十分具有吸引力。



9.除了手机，ToF还有着更加广阔的发展空间。英飞凌主要看好哪些方面？比如，在汽车和制造业，人们在怎样的情景下可以充分发挥ToF的优势？



我们认为英飞凌ToF解决方案在各行各业都有着巨大的潜力：在汽车领域，汽车内外都可采用ToF技术。在消费者领域，如智能手机、机器人技术、智能家电和电子商务都是十分具有吸引力的应用领域。VR、AR和游戏则带来了实物产品之外的应用机会，比如在时尚领域，借助AR技术，人们无需前往店铺就可试穿衣服，而采用了ToF技术的协作系统，能则让人们与地球另一端的人一起工作。