苹果研发后置3D传感器的意义何在，或在未来iPhone使用.doc

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1、苹果研发后置3D传感器的意义何在,或在未来iPhone使用　　现在听闻苹果在研发后置3D传感器，他的这项设计被网友猜测可能会使用在未来的iPad或者iPhone手机上。但是苹果为什么要开始这个项目呢？它到底有何用意。　　iPhoneX的前置TrueDepth传感系统让手机可实现脸部解锁，还实现对面部表情的实时跟踪和识别，生成Animojis。但显然，这只是苹果的第一步。如果把苹果手机后置摄像头也加入3D传感系统，又会产生什么样的效果呢？　　升级iOS11系统后，苹果手机可下载AR应用，这主要通过苹果后置单目摄像头实现。如果加入后置3D传感系统可让AR功能更为强大，例如使AR虚拟形象

2、与真实环境中的物体，进行更多地交互。3D传感系统可检测深度信息，构建三维地图，而现在，苹果AR应用只能检测到一个平面。同样的，后置3D传感系统还能为AR眼镜奠定技术基础。　　　　不过，有意思的是，根据彭博社报道，苹果正在研发后置3D传感系统采用的技术路径，跟前置的TrueDepth系统并不一样。　　此前曾报道，TrueDepth采用结构光技术，将30000个激光点图案投射到用户的脸上，并测量失真以生成用于认证的精确3D图像。这种技术原本由以色列公司PrimeSense研发，后在2013年被苹果收购。PrimeSense曾基于结构光技术为微软研发Kinect传感系统。　　但据了解，苹

3、果正在研发的3D后置传感系统将使用飞行时间法3D成像（TImeofFlight，ToF），这种方法更难以实现。其主要是通过激光扫面物体表面，传感系统会测量激光到达物体和返回的时间。　　　　ToF原理　　在上述图中，我们能看到，ToF关键是传感器要测量物体的距离。　　ToF多被应用到LIDAR（雷达）中，其主要的不足在于，它每次只能测量激光到达一个特定点的距离。所以，大部分雷达系统采用机械扫描装置。雷达系统目前多被用于自动驾驶领域。但体型通常较大，会被放置在汽车的顶部。　　显而易见，这对手机并不适用。目前还有一种新型的雷达称之为FlashLIDAR。它使用特殊的摄像头，可测量对每个像

4、素实现飞行时间测量。但FlashLIDAR还在研发中，同时也遇到了一些挑战。因为每个像素需要得到自己的飞行时间测量，其中包括触发电路、脉冲检测电路。这便与TrueDepth产生了一定的冲突。　　尽管FlashLIDAR的问题在逐步解决，但如传感器的分辨率可能相当低，接近于VGA分辨率。　　另外的问题是，提供适当的脉冲激光照明。光以每纳秒约一英尺的速度传播，而多数LIDAR和FlashLIDAR系统光脉冲时间非常短，只有1-2纳秒。所以，在一定的时间内，生成足够密度的光脉冲，被FlashLIDAR检测到，也具有一定的挑战。　　苹果已经确定在研发ToF，但是否最终会用到手机上，还不一定

5、。结构光非常适合用于房间大小的空间内，这也是为什么Kinect和HoloLens也会使用结构光的方案。　　对比两种方案的话，ToF的精准度和稳定性较好，但结构光可以做的更小、功耗也小，分辨率相对高。　　觉得，苹果也许在尝试不同的解决方案，融入到手机中必定有很大的挑战，我们期待后置3D传感器能让AR功能更强大。