目前一大票國產手機廠商都在跟風iphone X爭相推出“劉海屏”,然而缺乏3D攝像頭人臉識別功能的國產手機必須仍然加上指紋識別功能。要么采用背部或側面指紋,要么采用屏下指紋。這樣無法實現(xiàn)真正的全面屏,似乎是為了劉海屏而劉海屏。

北京時間6月20日凌晨,OPPO在法國巴黎舉行Find X發(fā)布會,正式介紹了這款進軍高端的旗艦機型。這一次Find X徹底去掉了指紋功能,采用跟iphone X幾乎一致的3D結構光方案。

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據介紹,OPPO Find X搭載了高通驍龍845處理器,CPU主頻為2.8GHz,GPU為Adreno 630,配備8GB內存,后置1600萬+2000萬像素雙攝像頭,前置攝像頭為2500萬像素。

屏幕方面,OPPO Find X采用了曲面全景屏,屏幕尺寸為6.4英寸,分辨率為2340×1080,屏占比達到了93.8%,視覺效果出眾。

此外,OPPO Find X還搭載3D結構光技術,支持人臉識別。這項技術的原理是結構光投射特定的光信息到物體表面后,由攝像頭采集。根據物體造成的光信號的變化來計算物體的位置和深度等信息,進而復原整個三圍空間。

最后,F(xiàn)ind X跟VIVO NEX類似,采用5倍無損變焦?jié)撏界R頭的方式來解決前攝問題。

此前筆者就透露過,為OPPO提供3D結構光技術的,正是誕生于深圳的3D傳感領域領軍企業(yè)奧比中光。

從OPPO官方提供的信息來看,奧比中光為OPPO提供的3D結構光技術可應用于安全支付、三維重建、AR、游戲等眾多場景。

從2D到3D,3D sensing市場成爆發(fā)式增長

目前包括華為、OPPO、小米都在大力投入到3D sensing中,采用的技術路線跟iphone X類似,都是3D 結構光。VIVO則很早就押寶全面屏+屏下指紋技術,看來是走的另一個技術路線。 2018年5月10日,OPPO在深圳南油舉行 5G&3D 結構光技術媒體溝通會,算是國產一線手機品牌中最早公布其3D sensing進展的公司。

2017年,蘋果在iphone X中去掉Touch ID轉而采用3D 傳感技術的Face ID還是對整個手機行業(yè)產生了重大影響。部分Android陣營也開始轉而采用蘋果類似的3D傳感技術,不過由于關鍵器件被蘋果壟斷,3D傳感技術在Android陣營的大規(guī)模普及可能要到2019年。在此之前,有不少廠商采用2D攝像頭+指紋的方式來實現(xiàn)部分的人臉識別功能,但這種方式并不安全很容易被破解。

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3D傳感技術市場預測 (來源:Yole Developpement)

自2015年的Surface pro4開始,包含聯(lián)想、華碩、Google等品牌也嘗試推出3D感測功能的手機。目前3D傳感只在手機正面,和攝像頭一樣,未來一定在背部也會有3D傳感的模塊。據產業(yè)鏈了解,預計2019年Apple會大概率上馬后置3D傳感。并且背部由于對于感應距離的要求更高,后置3D傳感模塊的各個環(huán)節(jié)asp也會高于前置。

咨詢機構Yoledevelopment預測,受益于消費電子市場可以預見的爆發(fā)式增長,3D成像與傳感市場將從2016年的13億美元增長至2022年的90億美元。用于消費電子的3D成像與傳感市場將從2016年的2000萬美金增長至2022年的60.58億美元,CAGR達到158%。Gartner則預測,到2021年,40%的智能手機將配備3D相機。

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展望2018年,TrendForce旗下拓墣產業(yè)研究院預估,全球智能型手機3D傳感器滲透率將從2017年的2.1%成長至2018年的13.1%,蘋果仍將是主要的采用者。

一些具有3D傳感功能的Android手機已經少量投放市場,比如去年發(fā)布的AsusZenFoneAR,但是這些型號并沒有像iPhoneX那樣使用傳感器進行面部識別。先前聯(lián)想與華碩曾推出搭載GoogleTango模組的手機產品,但市場反應有限,直到2017年iPhoneX導入TrueDepth相機模組,才使3D傳感重新受到市場關注。

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雖然華為榮耀在2017年發(fā)布的V10號稱全球首款“散斑結構光”手機,但只是在手機上增加了一個攝像頭配件,談不上真正商用的3D 結構光Android手機。

奧比中光成全球第一家安卓3D傳感供應商

奧比中光手機事業(yè)部負責人表示,公司自 2015 年底便開始啟動手機前置3D 攝像頭項目。歷經近兩年的研發(fā)之后,在IPHONE X發(fā)布前,奧比中光就研發(fā)出了應用于手機的3D傳感攝像頭,成為全球第一個給安卓手機送樣的廠商。

和iphone X一樣,F(xiàn)IND X 3D結構光最重要的應用首先是人臉解鎖和安全支付。雖然2D攝像頭也可以進行人臉識別,但是因為它采集的是平面的二維人臉信息,也就相當于記錄下的是人臉照片,那么就有通過照片來破解的可能,因此搭載2D攝像頭的安卓手機,雖然可以用人臉識別來解鎖,但是對安全性要求更高的支付功能依然依賴于指紋識別。而3D結構光的問世,使手機在身份驗證方面更加便捷、高效,基于奧比中光提供的技術,F(xiàn)ind X可實現(xiàn)0.1秒3D人臉解鎖。

此外,基于3D結構光的人臉支付,安全性也會更強,因為3D結構光采集的是人臉的紅外特征信息和深度信息,也就是說收集到的是一個三維的立體數(shù)據,因此用照片是無法破解的。同時3D結構光的識別功能不會受到暗光環(huán)境影響,即使是光線不足的情況下,也能采集到各個維度的精準信息。而奧比中光的解決方案,則對強光下的3D人臉識別,也進行了進一步的優(yōu)化。也就是說奧比中光為FIND X提供的3D結構光技術,無論在任何光源條件下,都能夠完成3D人臉識別的功能。因此,find x也成為第一個拋棄了指紋識別,由3D攝像頭來實現(xiàn)識別認證功能的安卓手機。

據了解,目前奧比中光在3D傳感領域的專利高達四百多項,居全球第二。而比想象中更早的是,早在iphong x發(fā)布之前幾年的時間,奧比中光就開始了在這一領域的探索。

3D傳感產業(yè)鏈分析,誰更具優(yōu)勢?

據了解,iPhone X的3D傳感模組主要是由LG旗下的電子零部件制造商LG Innotek供應的。要在手機中采用3D傳感實現(xiàn)人臉識別等應用,還必須搭配主芯片中的“神經引擎”(neural engine)算法。所以高通目前正在聯(lián)合Himax提供3D解決方案,去年高通宣布下一代驍龍?zhí)幚砥鲗⒅С旨t外3D感知技術,并且聯(lián)合Himax(奇景光電)推出了三款基于Qualcomm Spectra ISP技術的攝像頭模塊項目,其中就一款是就是基于結構光3D傳感技術的攝像頭模組。由高通提供算法技術,奇景提供模組。高通似乎還與信利也進行了合作。而傳聞中的小米7或將首發(fā)搭載。但是有消息稱,因高通的軟件調適進度落后,臉部識別成功率偏低,小米搭載3D臉部識別功能的機型可能將延至第三季推出。

雖然高通+奇景的3D傳感方案是目前安卓陣營當中相對更為成熟的方案(其內部的DOE/WLO等多個核心器件都是基于奇景的自有技術),但是受限于需要采用高通的驍龍845芯片或者更新一代的芯片,所以三星、華為等廠商的旗艦手機可能不會直接采用,而是更為傾向于開發(fā)自己的3D算法。

據稱華為已經完成3D攝像頭相關設計,目前接收端已經完成挑選。預計在4月份發(fā)射端供應鏈可形成,預期今年下半年旗艦機中華為Mate11將會首次搭載3D攝像頭相關功能。有傳言稱,華為的3D算法將由自己提供,光學部分由舜宇提供。不過也有消息稱玉晶光已打入華為,躋身為華為3D傳感接收端鏡頭供應商。

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而臺灣聯(lián)發(fā)科(Mediatek)也打算以APU供應商的角色加入3D傳感戰(zhàn)場,打算以卷積神經網路(CNN),通過類似于蘋果的神經引擎來支持生物辨識。目前聯(lián)發(fā)科已經投資了奧比中光,聯(lián)發(fā)科全新的P系列芯片平臺將支持奧比中光3D傳感攝像頭。

得支付寶者得天下

奧比中光的核心技術優(yōu)勢在于,芯片、光學、算法、SDK整體一套都是自己團隊研發(fā)。從奧比中光近期公布的與蘋果iPhone X的3D傳感對比結果來看,奧比中光的3D傳感模組已經達到了接近iPhone X的水平。

在中國市場,類似于微信支付、支付寶等移動支付方案已經成為手機用戶剛需,也就是說“只要支付寶認定哪種3D傳感技術夠好,就會被中國市場認可。”巧合的是,阿里旗下的螞蟻金服成為了奧比中光投資方,這有可能進一步左右手機廠商對3D傳感供應商的選擇。

實際上,奧比中光創(chuàng)始團隊2002年就開始做3D傳感器相關研究,到2013年創(chuàng)業(yè)時,已經在這一領域深耕了11年。

2015年,奧比中光自主研發(fā)的芯片MX400流片成功并量產銷售,隨后,第一批奧比中光的消費級3D傳感攝像頭ASTRA成功量產,這一技術不再被國外巨頭壟斷,奧比中光也成為繼蘋果、微軟、英特爾以后,全球第四家,亞洲第一家,能夠量產消費級3D傳感攝像頭的廠商。

“隨后,我們就開始做手機3D傳感方案。我們相信大的3D傳感器能做,小的3D傳感器也有機會做。當時做了相關的市場與產品調研之后,奧比中光就開始切入手機領域。手機對3D傳感的要求是最高的,一旦手機做進去之后,幾乎所有的物聯(lián)網硬件都可以使用3D傳感器,包括AR、VR,無人機、機器人、無人店、新零售等。”

據了解,2017年底,奧比中光的手機3D攝像頭,就被拿來與業(yè)界標桿iPhone X進行了對比。對比數(shù)據顯示,在功耗、分辨率、幀速、3D立體視頻、3D渲染,以及在20-50cm距離識別時,兩者不相上下。但在距被攝物50cm-70cm這段距離以及強光環(huán)境中的識別精度,奧比中光的表現(xiàn)效果甚至要優(yōu)于iPhone X。

如何將3D模組成本做到15美元?

拓墣產業(yè)研究院分析師蔡卓邵表示,結構光模組大約須要20~30美元上下的零組件成本,而這些成本是否可以給廠商帶來同等值的效益回饋,這是廠商須要思考的一部分。

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iPhoneX的光學中樞系統(tǒng)成本 (來源:Yole Developpement與System Plus Consulting)

據了解,目前雙攝模組成本目前約在12-25美元,是單攝像頭的1.5—3倍;iPhone所使用的雙攝規(guī)模更為高端,成本預估超過30美元。此外,雙攝象模組的組裝良率比一般模組要低5%—15%。對于Android陣營來說,未來其結構光模組至少要做到15美元左右,才有可能挑戰(zhàn)iphone X的系統(tǒng)成本。