據麥姆斯咨詢報道，自從蘋果（Apple）在2017年9月推出iPhone X以來，業內觀察人士對3D傳感技術的看法就出現了分歧。3D傳感真的會成為智能手機的標配功能嗎？答案并非肯定的。如今，智能手機廠商的共識是目前還處于3D成像時代的早期階段。

iPhone X原深感3D攝像頭業界對智能手機3D傳感功能的看法大相徑庭，聲音從“何必搞得這么麻煩？”到“這是未來的必然趨勢！”，褒貶各異。反對3D傳感的理由種種，指紋識別派認為“屏下指紋識別就足夠了”，智能手機攝影愛好者認為“數碼攝影勝于3D攝像頭”。部分人認為能與“iPhone X擁有成熟的3D傳感技術”相抗衡的競爭對手缺乏是市場利益缺失的原因，而另一些人則不這么認為，更確切地說，這是因為“蘋果一直領先于自己所處的時代”。此外，由于智能手機廠商缺乏基于結構光解決方案的關鍵3D傳感元器件供應鏈，比如垂直腔表面發射激光器（VCSEL），也是阻礙行業進展的原因。幾位業內人士指出，蘋果已經“封鎖”了3D傳感核心元器件公司。中國3D傳感勢力來勢洶洶當然，與此同時，中國也加入了3D傳感產業鏈的布局。當中國的智能手機原始設備制造商（OEMs），包括小米、OPPO和vivo在過去的幾個月里相繼公布3D傳感布局計劃時，業內所持觀點發生了積極的轉變。5月底，小米宣布推出“全球首款支持3D人臉識別的安卓智能手機”——小米8探索版。

小米8探索版

今年6月，OPPO發布了一款6.42英寸AMOLED顯示屏智能手機Find X。這款具有3D傳感功能的手機被認為是小米8探索版的直接競爭對手，其售價約為750美元。同月，vivo也表示將使用3D傳感技術，用于人臉身份認證系統。與蘋果的iPhone X不同，iPhone X的3D傳感技術采用結構光方案，而vivo將采用飛行時間（ToF）技術來實現。麥姆斯咨詢也一直關注中國智能手機OEM與3D傳感技術合作伙伴的互動。小米正在與以色列的Mantis Vision合作，采用其基于結構光方案的3D傳感技術。OPPO已與奧比中光建立了合作伙伴關系，也使用結構光方案。vivo與PMD Technologies公司合作，采用ToF技術。不過，Yole分析師Cambou補充說，OPPO可能會與索尼合作。兩大手機陣營雙雙加注3D傳感Yole在今年發布的《3D成像和傳感-2018版》中詳細闡述了各種系統使用的技術、3D傳感生態系統的關鍵參與者、3D成像和傳感市場規模和預測。

Cambou是這份報告的分析師之一。他表示，“Yole對3D傳感技術很有信心。”并指出，蘋果的原深感攝像頭選擇了復雜的3D傳感模塊，成本高，部分解釋了為什么安卓手機要花近8個月甚至更長的時間才能趕上蘋果。雖然在2017年，蘋果的原深感技術就已經確立了前置3D攝像頭的發展趨勢，但Yole承認3D傳感浪潮“就產量來講，起點還比較保守”。3D傳感技術將應用于iPhone前置和后置攝像頭嗎？關于蘋果今年秋季將發布的新款iPhone是否也將配備前置3D攝像頭，媒體的猜測眾多。iPhone X僅在前置攝像頭中使用了3D傳感技術。現在令人好奇的是，后置攝像頭是否也會使用3D傳感技術。盡管Cambou對前置3D攝像頭很有信心，但他對后置攝像頭采用3D傳感技術持懷疑態度。他指出VR和AR缺乏動力，并解釋無論是AR還是VR游戲在市場上都還未得到證明。他懷疑后置3D攝像頭可能仍然是“未來的利基功能”。但蘋果的3D傳感供應商似乎不這么認為。Cambou承認，他們看好3D傳感作為“通用人機接口”的前景。Cambou指出，STM（意法半導體）和ams（艾邁斯半導體）最近舉行的季度財務電話會議顯示，他們“幾乎過于自信”，認為智能手機的前后攝像頭都會采用3D傳感。那么有多少智能手機會配備3D攝像頭？滲透率將達到多少？Yole預測，2017年的滲透率為1.4%，到2023年將增長至55%。市場規模如何呢？Yole預測2017年3D傳感（包括消費、汽車、醫療、商業、科學、國防和航空等領域）市場規模為20億美元，將在2023年達到180億美元。根據Cambou的解釋，市場規模巨幅增長的貢獻者是超出預期的“更高的平均銷售價格（ASP）”和消費電子設備中的3D傳感技術普及率不斷增長。事實上，Yole預測，在3D傳感的所有細分市場中，消費類3D傳感市場增長最為強勁，2017~2023年的復合年增長率為82%（2017年為3.75億美元，2023年為138億美元）。汽車細分市場的復合年增長率為35%（2017年為3.91億美元，2023年為24億美元）。3D傳感技術在情景感知領域的應用顯然，Apple采用3D傳感技術后，Face ID（面部識別）替代了指紋識別。正如Yole所說，iPhone X中的3D傳感應用程序已經實現了“輕松解鎖”、“通過面部識別實現安全性”、“游戲”（如“阿凡達”）以及“變體”，包括在Facebook、Snapchat和Instagram的實時過濾器（AR，面部“移植”）。如果你只考慮智能手機的3D傳感應用，你可能會錯過3D傳感帶來的巨大紅利。Cambou說：“思考下亞馬遜的Echo如何改變人機交互接口？通過將語音連接到人工智能并將語音升級為主要用戶界面。”同樣，3D傳感技術也可以用于生物特征識別，例如“萬無一失”的人臉識別，3D傳感技術也為人工智能打開了大門。事實上，智能手機使3D傳感變得家喻戶曉。但3D傳感不僅僅是智能手機的獨有功能。Cambou告誡說，它具有深遠的社會和政治影響。他提到微軟總裁Brad Smith最近發布的一篇題為《面部識別技術：需要公共監管和企業責任》（Facial recognition technology: The need for public regulation and corporate responsibility）的博客。在帖子中，Smith寫道：

鑒于其廣泛的社會影響和濫用可能性，對面部識別技術采用深思熟慮的政府監管似乎尤為重要。如果沒有深思熟慮的方法，公眾可能會依靠有缺陷或有偏差的技術方式來決定誰追蹤、調查甚至逮捕犯罪。

3D傳感的影響遠遠超過關于哪款智能手機帶有3D功能或使用哪種3D傳感技術的爭論。3D技術生態系統從工程角度來看，最有趣的是不同移動設備中深度傳感技術的展開。在即將到來的3D傳感時代，全球3D傳感生態系統中的不同參與者都在設計中爭奪勝利。簡而言之，結構光和ToF技術是目前可用于深度傳感的兩種不同方案。結構光解決方案通過將已知圖案投影到目標物體上來進行3D掃描。當光線照射到物體上時，圖案會產生畸變。結構光解決方案分析已知圖案的畸變以獲得深度信息。ToF解決方案通過調制光源照射場景，測量發射光和反射光之間的時差或相移并將其轉換為距離。雖然蘋果選擇結構光技術作為前置3D攝像頭作為3D成像時代的起點，但Yole確信前置3D傳感模塊“未來可能會向ToF技術發展”。在Cambou看來，ToF技術“在陽光直射更可靠，對計算需求低”。

智能手機中的深度感知技術（來源：《3D成像和傳感-2018版》）

在上表中，Yole展示了三種不同的3D成像和傳感技術，從立體視覺到結構光和ToF。其中，從技術角度上講，最不成熟的是ToF。但參與ToF解決方案的廠商包括PMD、索尼、STM和英飛凌等主要參與者。參與結構光解決方案的主要廠商有Mantis Vision、ams、STM、英特爾、奇景光電和Namuga。可以看到，STM在兩種技術領域都有布局。Yole認為蘋果不會很快從結構光轉向ToF方向。Cambou認為蘋果將在兩到四年內推出新硬件。與此同時，他補充稱，STM是iPhone X的結構光3D技術的主要貢獻者，“正在推出基于ToF技術的3D傳感技術。”

數碼攝影 vs. 3D傳感今天蘋果面臨的窘境是對3D傳感技術的重大賭注是否會因犧牲傳統數碼攝影質量而最終“傷害”自己。Cambou說，華為正在對數碼攝影進行大筆投資。在比較有源矩陣（用于傳統攝影）的尺寸時，他計算出蘋果僅投入52平方毫米，而三星則投入了91平方毫米，華為而高達112平方毫米。接下來，在Yole的幫助下，我們梳理了3D傳感生態系統關鍵廠商，尤其是3D傳感軟件和算法、3D傳感系統設計公司。3D傳感軟件和算法公司（按公司英文首字母排序）1. Faceshift（已被蘋果收購）2015年底，蘋果悄然搶走了Faceshift，這是一家誕生于瑞士洛桑聯邦理工學院的創業公司。這家瑞士創業公司開發的技術能夠實時捕捉和識別面部表情并轉換成動物表情。

iPhone X上的3D動畫表情Animoji聽起來有點耳熟？事實上，Faceshift的臉部追蹤技術正是iPhone X的Animoji的基礎。2. Movidius（已被英特爾收購）Movidius已被英特爾收購，今年早些時候推出了Myriad X視覺處理單元（VPU），被稱為“業界首款帶有專用神經計算引擎的系統級芯片，主要用于基于視覺設備的深度學習和人工智能算法加速”。早在被收購之前，Movidius就開始從事3D傳感工作。開發芯片最初用作3D渲染引擎，但與Google合作開發Tango時，Movidus在谷歌的先進技術和項目上就開始嶄露頭角。

谷歌推出的Project TangoProject Tango的目標是使用計算機視覺，使移動設備能夠在沒有GPS或其他外部信號的情況下檢測其相對于周圍環境的3D位置。Project Tango項目中，Movidius提供了一種用于計算機視覺定位和運動跟蹤的芯片。

Movidius的超低功耗視覺芯片成為移動設備3D傳感的先驅，面向市場上已多年。在2010年初，大多數視覺處理平臺，例如微軟推出的最初版本Kinect中的PrimeSense芯片，比Movidius的視覺處理器功耗高很多。值得注意的是，PrimeSense于2013年底被蘋果以3.6億美元收購。

3. SoftKinetic（已被Sony Depthsensing Solution收購）2015年10月，索尼宣布完成了對比利時公司SoftKinetic的收購，該公司開發了包括類似微軟Kinect深度相機、CMOS深度芯片以及手勢追蹤中間件在內的一系列3D傳感計算機視覺技術。據悉，索尼已于去年底將SoftKinetics更名為Sony Depthsensing Solution，種種跡象表明，這家日本巨頭正積極地成為3D CMOS ToF傳感器和攝像頭的關鍵廠商。

索尼最新的娛樂機器人Aibo采用了DepthSense技術和手勢識別軟件據索尼稱，SoftKinetic通過開發CMOS 3D傳感器、3D攝像頭參考設計、SDK（Software Development Kit，軟件開發工具包）、算法以及用于手勢識別、目標掃描、汽車控制和AR/VR等的應用，一直致力于提供3D傳感和處理方面的先進解決方案。現由該團隊開發的DepthSense相機模塊和軟件已經被應用到索尼最新的娛樂機器人Aibo。4. Inuitive

Inuitive的3D視覺方案：

Intuitive公司位于以色列，是一家專注于3D成像的無晶圓廠芯片公司。去年秋天，該公司推出了一款多核視覺處理器NU4000，支持3D成像、深度學習和計算機視覺處理，能夠用于AR/VR、無人機、機器人等各類高科技應用。該公司稱，其最新處理器將實現“高質量的深度傳感、片上SLAM（同步定位與地圖構建）、計算機視覺和深度學習（CNN）等功能，而這些功能都集中在這款具有精巧外形和最低功耗的處理器中。”3D傳感系統設計公司（按公司英文首字母排序）1. 立普思（LIPS）

LIPSedge M3是一款專為嵌入式系統設計的多功能ToF深度攝像頭，可生成實時3D數據。***立普思（LIPS）成立于2013年，是3D深度攝像頭和3D整體解決方案領域的領導者，擁有攝像頭設計和軟件算法的專利。LIPS業務涉及設計、構建和制造3D深度攝像頭，同時還創建了識別中間件和解決方案等技術，以滿足OEM的各種應用，包括機器人真空吸塵器、AR/VR、家用機器人、ADAS（高級輔助駕駛系統）和工廠自動化等。2. Mantis Vision以色列公司Mantis Vision定位為3D視覺的關鍵推手，其技術為“編碼結構光技術”，描繪了美好的未來：讓消費者可以在智能手機上拍攝3D照片或使用平板電腦掃描物體，然后將其發送到3D打印機。

Mantis Vision圖案使用一種獨特的程序編碼（詳見專利號US8208719），與標準方法相比，能在更小的面積上識別更多的特征點。該公司聲稱，這種獨特的技術可以提供更高的分辨率和精度，以識別更小尺寸的物體在宣布與小米的合作關系時，Mantis Vision首席執行官Gur Arie Bittan指出，他的團隊克服了許多挑戰，通過利用其自有專利推出了市場上最具成本效益的3D結構光攝像頭模組。他指出，Mantis Vision能夠將縮小光學堆棧，尺寸從厘米降低到毫米，并采用當時的新興技術VCSEL，滿足OEM的功耗要求，符合人眼安全法規。他表示，Mantis Vision還能夠打造一款攝像頭支架模塊，可與現有RGB攝像頭同步，為量產校準做定義和準備，以及創建可在Arm Core上運行的有效譯碼模式的算法和管道。3. 奧比中光（Orbbec）深圳奧比中光是一家知名的3D傳感技術高科技企業，創始人黃源浩畢業于北京大學，后在美國麻省理工學院SMART中心獲得博士學位。他以激光散斑干涉、數字散斑相關、射彈結構光和計算機視覺等方面的研究而聞名。自2001年以來，他一直致力于研究和開發3D掃描技術。據奧比中光表示，該公司“過去三年來一直在努力實現3D傳感”——完善了該公司的Astra 3D攝像頭系列，并設計了帶有內置完備計算機功能的Persee 3D攝像頭。

Astra Mini有兩個版本。短程版Astra Mini S支持的跟蹤范圍為0.35~1米，另一款Astra Mini遠程攝像頭范圍為0.6~5米奧比中光聲稱其Astra 3D攝像頭“比當今市場上的其他攝像頭性能更佳”，提供“最高分辨率、更寬廣的探測范圍、卓越的準確性和最低延遲”。奧比中光是OPPO的合作伙伴，后者使用其基于結構光的3D傳感技術。4. PMD Technologies德國PMD Technologies公司成立于2002年，致力于開發CMOS 3D ToF元件，同時為數碼3D成像領域提供工程支持。值得一提的是，該公司引以為榮的是其領先的ToF技術——可集成在芯片上，PMD稱其“精巧、可擴展且功能強大”。

德國徠卡（Leica）為PMD設計了專用光學鏡頭，用于其移動設備的3D深度成像傳感器和攝像頭模組PMD還為OEM開發提供攝像頭參考設計——包括標準版和定制版。PMD聲稱其擁有多年的ToF攝像頭設計經驗，可幫助系統設計人員加速其硬件開發過程，而該公司的可擴展技術“將滿足各種不同的特定攝像頭模組要求”。德國英飛凌（Infineon）公司一直是PMD的長期合作伙伴。雙方共同開發了用于3D人臉識別的ToF成像傳感器。英飛凌的Real3（或IRS238xC）尺寸不到12mm x 8mm，包括接收光學系統和VCSEL照明系統，可將攝像頭模組集成到智能手機中。PMD是中國智能手機廠商vivo的合作伙伴，為其提供基于ToF的3D傳感技術。