首次引入iPhone 12的激光雷達(dá) 是未來智能萬物的“慧眼”

2020-09-15 09:26:42來源：中關(guān)村在線

蘋果iPhone 12的到來不僅補(bǔ)齊了5G短板，加速5nm芯片落地應(yīng)用，更通過多項先進(jìn)技術(shù)引入帶來應(yīng)用層面的革新。比如首次引入iPhone 12的激光雷達(dá)，不僅可以在手機(jī)端帶來更強(qiáng)大的攝影能力及AR應(yīng)用，更是未來智能萬物的“慧眼”。

3D視覺的市場被徹底打開

絲毫不夸張的說，機(jī)器3D視覺伴隨著未來智能汽車的爆發(fā)，而成為未來科技領(lǐng)域新風(fēng)口!在iPhone 12發(fā)布前夕，先讓我們來看看激光雷達(dá)究竟是啥黑科技。

3D感知技術(shù)原理

目前3D感知技術(shù)分為雙目測距、3D結(jié)構(gòu)光，以及TOF飛行時間三大流派。以前手機(jī)后攝模組通過雙目測距法來獲取物體的3D信息，這種方式需要調(diào)用兩顆以上的攝像頭，通過視覺差計算出物體的深度信息，大量耗費電力和計算資源，且精度和速度都相對較低。

主流3D視覺方案對比

而在iPhone X之后，蘋果首次推出3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)的Face ID，并一下子帶火了3D視覺應(yīng)用。3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)通過紅外光投射到物體上約3萬個點陣，通過這些點陣的深度信息來描繪物體3D結(jié)構(gòu)，其精度高但有效距離很近，因此更適合作為前置刷臉支付。

而TOF則為飛行時間法，顧名思義就是通過光源飛行投射到物體上的時間來計算深度信息。相對于3D結(jié)構(gòu)光的點陣投射，TOF則是一面均勻的光源，雖然精度上遜色于3D結(jié)構(gòu)光，但是速度更快，距離更遠(yuǎn)，范圍更大，更適合3D建模、強(qiáng)化拍攝、AR應(yīng)用。

蘋果激光雷達(dá)解讀

其實在最新款iPad Pro發(fā)布時，蘋果就引入了激光雷達(dá)掃描儀(LiDAR)。當(dāng)然蘋果的激光雷達(dá)掃描儀仍屬于TOF技術(shù)流派中的一個分支，只是把傳統(tǒng)的紅外光換成了閃光激光模式，這令其獲得更高的精度、更快的速度、更強(qiáng)的抗干擾性，相比以前可謂質(zhì)的飛躍。

蘋果激光雷達(dá)引入iPhone 12

事實上蘋果LiDAR激光雷達(dá)厲害之處還不僅于此，蘋果是第一個將DTOF技術(shù)商用化的消費級硬件公司，這里就需要解讀iTOF和DTOF兩個分支的差異。簡單的說，主流手機(jī)常用的是iTOF方案，而蘋果LiDAR則為DTOF，前者精度為厘米級，而后者則為毫米級。

當(dāng)初iPad Pro引入LiDAR激光雷達(dá)，是因為蘋果將其從娛樂工具定義為生產(chǎn)力工具，因為高精度的3D建模能力在很多領(lǐng)域擁有者極大的商用價值。而此次蘋果把LiDAR激光雷達(dá)下放到iPhone 12 Pro當(dāng)中，顯然蘋果吃透了這項技術(shù)，并賦予iPhone更高的應(yīng)用價值。

激光雷達(dá)有什么用

iPhone 12引入LiDAR激光雷達(dá)最直接的用途顯然就是增強(qiáng)拍攝及AR應(yīng)用的能力，其中我們在日常應(yīng)用中收益最大的當(dāng)屬拍攝能力的提升。LiDAR激光雷達(dá)解決的是拍攝中對焦的部分，不僅對焦的精度更高，甚至在完全黑暗的地方完成對焦。

激光雷達(dá)眼中的世界

精準(zhǔn)的對焦不僅可以讓你獲得一幅清晰銳利的照片，而且還能夠通過LiDAR激光雷達(dá)強(qiáng)大的3D視覺能力把人物從環(huán)境中以更高的精度剝離出來，并通過算法進(jìn)行機(jī)內(nèi)多張合成，從而形成更符合真實光學(xué)特性的照片，足以媲美單反相機(jī)的拍攝效果。

而在AR的部分，因為LiDAR激光雷達(dá)帶來的更高精度的3D建模能力，無疑對于強(qiáng)化AR應(yīng)用起到了關(guān)鍵性的提升。據(jù)悉，LiDAR激光雷達(dá)所能實現(xiàn)的虛實遮擋效果已經(jīng)達(dá)到了幾乎“無法區(qū)分真假”的地步，AR虛擬出來的物體已經(jīng)高度融合于實景當(dāng)中。

新的技術(shù)戰(zhàn)場形成

僅需一部手機(jī)，房產(chǎn)經(jīng)紀(jì)就能瞬間完成房屋建模，配合VR實現(xiàn)遠(yuǎn)程3D實景看房。激光雷達(dá)掃地機(jī)器人能分辨物體3D形態(tài)，繞開寵物糞便避免“糞發(fā)涂墻”的尷尬。這些只是3D激光雷達(dá)的小把戲，未來機(jī)器人、自動駕駛、工業(yè)自動化等領(lǐng)域價值不可估量。

利用激光雷達(dá)快速3D建模

至于未來智能汽車乃至萬物互聯(lián)是多么大的一片藍(lán)海，便不需要我再贅述。遺憾的是，自蘋果iPhone X發(fā)布的那一刻，其實我們在3D感知領(lǐng)域就已經(jīng)起步晚了。事實上目前蘋果和微軟等美國科技巨頭壟斷了大量的相關(guān)技術(shù)專利，新的技術(shù)壁壘正在形成當(dāng)中。

但3D感知作為新興技術(shù)仍存在追趕的機(jī)會，比如華為公司在3D感知領(lǐng)域擁有巨大研發(fā)投入，華為Mate或P系列旗艦型號均配備3D深感攝像技術(shù)。此外華為近期宣布加入激光雷達(dá)戰(zhàn)局，布局未來的智能汽車產(chǎn)業(yè)。國內(nèi)配套企業(yè)也在快速成長，產(chǎn)業(yè)鏈條正在形成。

結(jié)束語：

如果把芯片比喻人類的大腦，那3D感知就像雙眼一樣重要。在3D感知的新賽道上，以蘋果為首的美國科技巨頭再次搶跑成功，我們只有更奮力追趕才能避免技術(shù)壁壘再次形成。作者:賈征

標(biāo)簽：