SuperToF?精細(xì)人臉成像
在國(guó)內(nèi)主流手機(jī)廠商爭(zhēng)相搭載飛行時(shí)間（ToF）攝像頭的手機(jī)發(fā)布同時(shí)，國(guó)際主流手機(jī)廠商也紛紛傳出2019年旗艦手機(jī)將搭載ToF傳感器的消息，國(guó)際ToF產(chǎn)業(yè)鏈從感光元件到攝像頭模組各大廠商也在頻頻聯(lián)合，取對(duì)方長(zhǎng)處以補(bǔ)充自身的不足，我們看到ToF技術(shù)在2018年搶而不火的景象，究其原因：在硬件逐漸小型化的今天，硬件快速無(wú)縫銜接與關(guān)鍵感知處理技術(shù)的缺失，拖慢了ToF普及化的進(jìn)程。
據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，來(lái)自香港的光云科技（HKShiningCloud）憑借積累了多年的3D識(shí)別感知技術(shù)順勢(shì)而為，全力打造SuperToF?產(chǎn)品系列，為T(mén)oF模組在手機(jī)、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等行業(yè)的應(yīng)用，提供了一把“利刃”。SuperToF? Mobile，為T(mén)oF方案公司和手機(jī)制造業(yè)構(gòu)建了一條“快速綠色通道”，ToF方案公司無(wú)需經(jīng)過(guò)完整的數(shù)據(jù)處理分析這一技術(shù)門(mén)檻，只需打磨自己的光學(xué)器件和優(yōu)化封裝等，即可快速且準(zhǔn)確地切入產(chǎn)業(yè)鏈，而從信號(hào)處理到ToF應(yīng)用，都可以得到一個(gè)理想的結(jié)果，SuperToF?的面世為T(mén)oF移動(dòng)的普及全面賦能，并為產(chǎn)業(yè)爆發(fā)提供了可行路徑。
據(jù)了解，香港光云科技致力于將SuperToF?賦能物理感知知識(shí)集，遵行并參與國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)分局（ITU-T）和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織動(dòng)態(tài)圖象專家組（MPEG）點(diǎn)云及沉浸式媒體相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，主要聚焦ToF-3D芯片、ToF-3D動(dòng)態(tài)影像重建及識(shí)別、ToF-3D智能視覺(jué)、5G-3D應(yīng)用，提供ToF的AP指令授權(quán)與芯片產(chǎn)品及服務(wù)。
如上圖所示，SuperToF?是一套連接OS與ToF的硬件層，針對(duì)ToF信號(hào)的優(yōu)化、ToF質(zhì)量提升、使用安全檢測(cè)、算法優(yōu)化加速等功能而構(gòu)建的一套硬件加速指令集。針對(duì)現(xiàn)有ToF傳感器在實(shí)際應(yīng)用中遇到的問(wèn)題：例如在強(qiáng)光環(huán)境下的噪聲、黑色物體的檢測(cè)、透明玻璃覆蓋以及ToF硬件噪聲等問(wèn)題，SuperToF?產(chǎn)品系列已經(jīng)打通了從硬件的光信號(hào)到分析應(yīng)用的全通路。能夠全面幫助傳感器廠、模組廠、手機(jī)廠完成ToF信號(hào)優(yōu)化、ToF模組校準(zhǔn)、提供ToF-3D應(yīng)用基礎(chǔ)特性，同時(shí)也提供高級(jí)的特性，例如：SuperZoom、透明成像、探測(cè)識(shí)別、精細(xì)3D手勢(shì)識(shí)別、單反3D高畫(huà)質(zhì)成像等。
下圖展示了5m-0.005m的SuperZoom：
SuperZoom 5m樹(shù)與5mm樹(shù)枝均可清晰呈現(xiàn)
輕薄的首選
據(jù)了解，基于多年在信號(hào)成像及3D圖像領(lǐng)域的世界前沿技術(shù)積累，香港光云科技潛心技術(shù)積淀，以敏銳的學(xué)術(shù)洞察力及領(lǐng)悟力，已經(jīng)在ToF技術(shù)的應(yīng)用算法上，達(dá)到了行業(yè)全球領(lǐng)先的水平。SuperToF?一個(gè)顯著的特性就是大幅度提升了空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)的“有效性”，利用SuperToF?有效降低了ToF信號(hào)的硬件噪聲，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)90.24%的噪聲抑制，進(jìn)而提升ToF CMOS接收到像素的有效性。如圖所示：與蘋(píng)果的結(jié)構(gòu)光方案比，相同像素水平上，結(jié)果的像素密度及細(xì)節(jié)呈現(xiàn)明顯優(yōu)于結(jié)構(gòu)光。
SuperToF 38k VS. APPLE 30k 結(jié)構(gòu)光[1]
經(jīng)測(cè)試，以英飛凌（Infineon）REAL3?深度傳感器（depth sensing imagers）38k像素的ToF上的實(shí)驗(yàn)為例，其結(jié)果明顯優(yōu)于某公司307k像素的ToF的效果，這讓行業(yè)內(nèi)人士重新審視ToF的高分辨率與點(diǎn)云有效性之比的權(quán)重。
手機(jī)的輕薄對(duì)ToF芯片的大小提出苛刻的要求，SuperToF?實(shí)現(xiàn)了對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的“有效性”提升，降低了對(duì)ToF芯片的要求，真正為手機(jī)的輕薄提供了全面支持。SuperToF?單反3D高畫(huà)質(zhì)成像集中ToF的全面優(yōu)勢(shì)，可同步RGB 攝像頭，全面動(dòng)態(tài)模擬大光圈的效果，實(shí)現(xiàn)高畫(huà)質(zhì)感知體驗(yàn)，同時(shí)還可降低攝像頭模組設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。
據(jù)介紹，SuperToF?完成了移動(dòng)端的遷移和優(yōu)化測(cè)試，已在高通驍龍平臺(tái)上完成實(shí)時(shí)建模及空間測(cè)量：可準(zhǔn)確鎖定目標(biāo)，準(zhǔn)確顯示測(cè)量的數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，比ARKit和ARCore都有質(zhì)的顯著提升。SuperToF?輕量化的解決方案應(yīng)用也為AR Glasses的視覺(jué)模組方案提供了更優(yōu)的選擇，目前完成小型化硬件的快速建模、AR和3D精細(xì)手勢(shì)交互等的移動(dòng)方案，已逐步開(kāi)放給友商進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試。
讓ToF全面賦能，感知世界
香港光云科技目前與知名ToF傳感器廠商全面合作，對(duì)移動(dòng)設(shè)備前置及后置的ToF模組及規(guī)模應(yīng)用進(jìn)行前瞻性的開(kāi)發(fā)，已得到國(guó)內(nèi)主流手機(jī)廠商的認(rèn)可并展開(kāi)合作。并與著名移動(dòng)芯片IP公司合作SuperToF?相關(guān)指令集，有望2019年在手機(jī)上進(jìn)行規(guī)模應(yīng)用?，F(xiàn)正將ToF指令集內(nèi)置到移動(dòng)芯片中，以“令SuperToF? Inside”的方式呈現(xiàn)給終端消費(fèi)者更多精彩的感知應(yīng)用。同時(shí)與香港電影制作公司展開(kāi)研發(fā)感知聯(lián)動(dòng)的攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)空間的快速理解與高精度結(jié)構(gòu)，方便電影后期的精確再制作，并把電影的高畫(huà)質(zhì)體驗(yàn)帶入消費(fèi)電子。
同時(shí)在機(jī)器人、新零售、廣告推廣、設(shè)計(jì)及打印等領(lǐng)域確認(rèn)了產(chǎn)品試點(diǎn)大客戶，為了服務(wù)和扶持更多產(chǎn)業(yè)的感知革命，香港光云科技將與ToF行業(yè)共同構(gòu)建一個(gè)應(yīng)用生態(tài)，讓更多的行業(yè)人才看到ToF的精彩之處，結(jié)合其在本身行業(yè)的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，讓ToF技術(shù)對(duì)物理感知科技發(fā)展起到一個(gè)催化劑的作用。
香港光云科技CEO謝永明指出：“在5G時(shí)代，點(diǎn)云數(shù)據(jù)將成為其主要的流量模式，同時(shí)也將帶來(lái)整個(gè)時(shí)代的變革，其點(diǎn)云數(shù)據(jù)的創(chuàng)新應(yīng)用都將成為接下來(lái)的‘風(fēng)口’，由人工智能、視覺(jué)智能向物理感知智能的廣闊提升，形成全新的數(shù)據(jù)：物理感知知識(shí)集。手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的感知升級(jí)后，不但互動(dòng)起來(lái)更加真實(shí)與魯棒，互動(dòng)行為也可以更加復(fù)雜化，以前很多不可能完成的動(dòng)作將變成可能，讓我們充分體驗(yàn)物理感知的魔力”。
謝永明還表示，香港光云科技現(xiàn)正面向ToF傳感器、攝像頭模組、手機(jī)等廠家的產(chǎn)品進(jìn)行SuperToF?的規(guī)?；瘧?yīng)用測(cè)試，SuperToF?讓ToF易于部署，同時(shí)可協(xié)助產(chǎn)業(yè)及用戶做到“三減”：針對(duì)雙攝/多攝搭載ToF攝像頭減少硬件成本；針對(duì)移動(dòng)設(shè)備更輕更薄的要求減少 ToF 相關(guān)產(chǎn)品的體積；減少用戶及開(kāi)發(fā)者的學(xué)習(xí)與開(kāi)發(fā)時(shí)間。公司的愿景是“讓ToF全面賦能，感知世界”。