关于评估一款好ToF传感器的方法介绍

说起近期热门的ToF应用，不得不提刷爆小编朋友圈的LG最新款G8 ThinQ智能手机，其搭载了英飞凌高性能REAL3 图像传感芯片，为安全人脸识别、以及硬件级自拍优化等功能提供了全新的支持。

当然，仅仅智能手机这一项应用怎能全面诠释ToF的厉害之处呢？近日，英飞凌电源管理及多元化市场事业部大中华区——射频及传感器部门总监麦正奇（Jeffrey）受邀出席第八届EEVIA年度中国ICT媒体论坛暨2019产业和技术展望研讨会，以《打破ToF技术在各种智能场景中的应用限制与挑战》为题，向50多名业界资深媒体以及近百名工程师分享了最贴近市场真实需求的英飞凌领先ToF解决方案，并剖析ToF传感器产业发展现状。所以，2019年ToF行业大势将如何走向，听专家Jeffrey一一道来。

 

Jeffrey出席EEVIA年度论坛，并向业界传递英飞凌最新ToF解决方案

最适合ToF掘金的目标应用市场有哪些？

既然有了LG G8 ThinQ智能手机的案例，第一个答案当然就是消费电子啦~不仅是智能手机，还有平板、VR/AR头显等移动应用也在利用ToF技术来优化设备本身的体验。基于英飞凌ToF之力、可以让筒子们的方案设计想象全开！

 

英飞凌REAL3 图像传感器在多个市场居于领先地位，除了消费电子领域，工业、汽车等领域的ToF技术与应用也正在逐步发酵，如工业的自动化设备、安防、机器人、多轴无人机，汽车座舱内的手势识别、人体感测，包括座舱外的360°视角探测，这些都是ToF在近几年的市场契机！

——Jeffrey  

目前，面向工业和移动应用的英飞凌REAL3 图像传感器已投入量产，并通过优化CMOS技术，打造最优性能、最低功耗和较低成本的产品交付给客户，为系统设计增添一双“慧眼”！当然，面向汽车应用的更高规格REAL3 图像传感器也在全力design-in！

英飞凌ToF传感器适用于众多创新应用领域

性能、工艺、量产验证、服务……如何评估ToF技术哪家强？

为了帮助小伙伴更好地评估ToF技术，资深的Jeffrey首先深入浅出地讲解了英飞凌ToF技术的工作原理：

仅使用一个红外光源就能直接测量每个像素中的深度和幅度信息：摄像头模组发射调制红外光到待测物体、或至整个场景，通过REAL3 图像传感器、即ToF成像器捕获发射光，就得到了原始的3D图像信息。这时，再通过测量发射光与接收光之间的幅度值以及相位差，即可“提炼”完整场景的灰度信息以及高度可靠的深度信息，并形成两张可视化的2D灰阶振幅图与3D深度信息图，进而为后续的应用验算提供准确、可靠的数据。

英飞凌ToF传感器工作原理示意图

“尽管原理描述看起来并不复杂，但是如何从‘纸上谈兵’、到产品的研发成功并大规模量产，没有强大的研发与生产能力就无从说起。”Jeffrey表示，“英飞凌提供一整套可靠、完备的REAL3 传感器解决方案，包括了摄像头、软件驱动程序、3D深度处理管道、参考设计和定制支持，还有模块制造商培训和支持资源，以及参考生产装置设置，以便模块制造商和原始设备制造商（OEM）进行校准和测试等，从多个维度、全面助力客户成功！”

总结来说，REAL3 传感器可以直接记录深度图和2D灰度图，实现又快又准确的3D成像，并且拥有以下优点：

N多优点

>准确、可靠的深度数据

>在明媚的阳光下仍可全面运作

>可实现紧凑式摄像头设计

>快速完成一次性校准

>坚固耐用，不含机械部件

>深度图计算量小，CPU占用量低，并降低功耗

……

Jeffrey表示，英飞凌与pmd technologies的深度合作为研制REAL3 传感器系列打造了坚定的基础。其中，pmd technologies为REAL3 传感器系列提供了ToF像素矩阵，英飞凌则提供了系统级SoC集成的所有功能块，并开发出ToF优化CMOS制造工艺。得益于独一无二的背景照明抑制（SBI）电路，REAL3 传感器拥有出色性能，确保在明媚阳光下以很低功耗实现可靠运行，因此十分适合电池供电设备。

英飞凌携手pmd technologies共同打造REAL3 传感器系列

这样一款高能效ToF传感器，俨然成为3D视觉应用的上上之选！而精彩的演讲也让观众直呼意犹未尽，问答环节简直停不下来~

Q：摄像头对曝光光线十分敏感，那么REAL3 如何实现强光下达到非常精细的成像？

   

这要归功于REAL3 传感器获得专利的SBI（背景干扰抑制）技术，在每一个像素点上，当光线过于饱和时会自动监测，并有一个滤光器将多余的光过滤，使得每一个像素点上的信息得到完整的保存。这是一种像素内电路技术，用于克服可变光线条件的影响。

Q：ToF技术除了基于光学原理，利用超声波技术也可以实现，两者之间的优缺点是什么？

   

REAL3 传感器系列是基于红外光源来实现，属于光学的范畴；而超声波ToF在技术、结构上与光学ToF有一定的差异，例如超声波ToF的精确度会稍差些，目前超声波ToF在实现3D传感的应用中还有较大挑战，因此在一些简单的应用场景中也可以见到。

Q：针对不同的应用，英飞凌ToF传感器在精度上是否有差异，如何配对这些应用？

   

当然，不同应用对深度信息的需求是不一样的，REAL3 传感器系列可以在技术上进行调整，例如精度可以适当降低或增强，不过功耗也会随之产生变化。因此，拥有成熟研发经验的厂商，在具体的应用中，会尽可能维持完整的图像信息，并符合当前应用的安全规范。英飞凌REAL3 传感器系列可以满足不同客户的应用需求，我们有信心成为客户的优先选择！