沈阳市卫生局闫石 一场“隔空操控”的营销背后！手机3D视觉产业链真相

看点：TOF三维视觉技术之困：手机厂商热捧、芯片厂砸钱、模组厂大干，为何还火不起来？

文/李水青

来源：智东西（ID:zhidxcom）

回顾今年的科技行业，有哪些原本小众的黑科技看起来火了？

TOF技术（Time of Flight/飞行时间法）当仁不让。

不仅安卓智能手机厂为此你追我赶，华为Mate 30 Pro、vivo NEX等十几款手机纷纷加持TOF技术；主张结构光技术的苹果也动作频频，预计在明年的两款iPhone上首试TOF。

“TOF将在2019年迎来正式爆发”，这句去年在业内盛传的预言似乎已经成真。

▲华为Mate 30 Pro利用前置TOF镜头及姿态感应器实现隔空操纵

预言确实“成真”了吗？据调查发现，TOF技术的真实落地进程在短期内令一些业内人士感到担忧。

首先，TOF技术缺乏刚需应用支持。随着手机成为TOF技术的最大市场，“相机优化”、“隔空操纵”等众多三维视觉功能看似丰富实则都不涉及刚需，当“鸡肋”应用被用户快速消遣完一阵后，TOF技术似乎失去了切入点和落脚点。

据业内人士介绍，目前TOF技术更像是手机厂商为了冲技术点的筹码，当下却没有足够的应用来继续支撑它走下去，明年手机厂商也许就转而追寻“毫米波雷达”等其它热点。

同时，TOF方法虽然已有百年历史，TOF三维视觉技术却依然不够成熟。模组功耗和发热量大、分辨率较低、成本较高等局限使得TOF技术在不久后依然容易被效用相近的结构光三维视觉技术、毫米波雷达等技术替代。

而从产业链角度来看，我国的TOF产业仍面临芯片卡脖子的问题。TOF技术对感光芯片、VCSEL（面射型激光）元件的要求较高，而目前它们基本来自国外的索尼、ADI、Lumentum等厂家供应；相对应的，国内供应TOF相机模组、元器件的厂商之间的价格战愈演愈烈，都不同程度地面临着生存难题。

困境也许酝酿着转机。面对应用乏力挑战，从业者在应用市场中找到了什么新着力点？当下产业链上下游的真实生存情况如何？国内厂家如何寻求自己的竞争优势？这些都是我们试图探寻的关键问题。

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百年老技术TOF迎来新机遇，但可替代方案较多

边吃小龙虾，边用手隔空切歌；握住拳头，就可以进行截屏……“隔空操纵”就是TOF技术在手机上的重要应用场景之一。

TOF（Time of Flight）译为飞行时间法，是一个包罗万象的术语，指的是通过光、气体、液体等粒子的速度计算距离的一种技术，已有一百多年历史。

TOF三维视觉技术其实源于一种激光测距法。早在1887年，迈克尔逊就首次提出将光波作为测量长度的尺子。20世纪60年代，激光的发明让“以光测距”成为现实。

以“姿态感应”为例，TOF技术原理非常简单：

首先，手机的TOF组件会发射出了一面平整的“光墙”，“光墙”打到手机屏幕前的手指表面后反射回来被传感器接收。

然后，根据“光墙”飞行的时间，处理芯片可以构建出手部目前的位置和姿势。

接着，通过实时采集这些深度信息，中控系统会调用相应的数据库感知到用户正在进行的动作。

最后，根据该动作预先被定义的功能，一只手就能完成隔空“切歌”、“拍照”等操作。

更进一步来看，TOF三维视觉技术主要包括光脉冲法和连续波法。前者是通过计算光脉冲的两段时间差来计算距离，后者是利用调制的连续波产生的相位差来获知距离差。

▲连续波法通过相位差来计算距离

当前，TOF技术在三维视觉领域仍然有许多替代方案，在动态感知领域的替代方案就更多了。

TOF技术与结构光三维视觉法、双目RGB法并列当下三大流行三维视觉技术。结构光法采用主动投影已知图案的方法来识别物体，已广泛应用于手机人脸识别、支付宝刷脸支付等；双目RGB法则类似人的双眼，依靠拍摄的两张图片来计算深度，已应用于安防、智能货柜等领域。

▲三种三维视觉技术的主要差异对比（图片来自网络）