炬佑智能刘洋：首推Intuitive ToF，解决ToF技术诸多顽疾
2019-09-10 08:39:25 来源：麦姆斯咨询评论：0 点击：

来自炬佑智能的首席执行官刘洋先生对此一直都在不停思考，今年9月3日在上海举行的『第二十六届“微言大义”系列活动：3D视觉技术与应用（消费领域）』上，他分享了最新的见解！

据麦姆斯咨询报道，随着5G技术的落地，“未来感”十足的物联网应用正从概念变成现实。3D传感作为感知核心技术之一，为5G时代的物联网应用带来智慧世界的“超能力”。而飞行时间（ToF）技术，有了更多的想象空间。ToF技术应该是怎样的？动态ToF？4D ToF？Intuitive ToF？来自炬佑智能的首席执行官刘洋先生对此一直都在不停思考，今年9月3日在上海举行的『第二十六届“微言大义”系列活动：3D视觉技术与应用（消费领域）』上，他分享了最新的见解！

炬佑智能CEO刘洋先生发表题为《Intuitive ToF》的演讲

从华为Cyberverse看到美好的ToF应用远景

演讲伊始，刘洋先生从最近华为发布的Cyberverse理念谈起。Cyberverse理念，即所谓的现实生活数字化，数字世界通过5G的发展可以实现更多的应用。在实现Cyberverse以及从模拟世界到数字世界转化过程中，3D传感绝对是最为核心的技术。3D传感已经在各种应用中施展了拳脚，包括智能家居、智能手机、可穿戴设备等，而炬佑智能正是致力于3D传感所需的传感器芯片和系统集成创新的企业。刘洋先生介绍道：不仅是传感器及核心芯片，还有算法、软件、应用、光学设计，炬佑智能都有全面的布局。

炬佑智能已发布的产品及产品技术路线图

现实依然骨感：ToF技术问题剖析

ToF技术并非新技术，只是长期停留在科研阶段。上世纪90年代特别是2000年以后，随着芯片工艺的发展，ToF技术越来越普及，尤其是最近三年随着智能手机大佬如华为和苹果的推进，ToF技术越来越受到关注。刘洋先生诚恳地讲道“ToF技术的确很美好，而且会越来越美好，但现实还是很骨感的。我们认为能够把技术做好，最重要的是看到技术的问题而不是优点。ToF技术要做好，前面还有一条不小的鸿沟。我们怎么跨过去，需要大家在一起研讨。”

刘洋先生根据这几年炬佑智能的实践，总结了ToF技术面临的几个问题：反射率、MPI（Multi Path Interference，多径干扰）、精度等。作为专注于ToF技术开发的创新企业，炬佑智能首推Intuitive ToF。刘洋先生解释：“怎么能够把上述ToF问题通过智能控制、高感知处理做得更好？从创业之初，我们在像素、传感器芯片、发光控制等方面进行全面系统开发，并配置了相应的开发团队。”

“大家现在谈iToF（编者注：间接飞行时间法）、dToF（编者注：直接飞行时间法）出现的问题，我们公司创立的时候就已经看到，所以推出了pToF（编者注：脉冲式飞行时间法），这是基于很传统的iToF和业内正开发的dToF之间的一种ToF技术，结合了两者的优势。”刘洋先生首先谈到了ToF原理的选择。

除了接收端，炬佑智能提出了业内首创Smart Correction（智能校正），对发光系统实现动态可控可调整，使整个ToF性能大幅提高。“如果没有这种集成方案，ToF发光系统需要很多分立芯片，我们努力把所需的六七颗分立芯片集成到一起，这是业内较为少有的。”对此，刘洋先生很自豪，“一般的ToF系统，不做温度补偿时，精度会有很大的漂移，大多数ToF系统供应商不会告诉客户。Smart Correction给传感器带来的好处是整个系统性能在温度变化时还保持很稳定的状态，大大节省了测试成本和测试时间。”

Smart Correction对不同温度下ToF系统的精度对比

而谈及几个甚至几十上百个不同厂家ToF传感器同时工作的干扰问题时，刘洋先生介绍“大量ToF传感器一起工作时，我们已经实现整体精度在千分之五左右，这也是业内少有的指标。”对于ToF传感器对不同反射率物体的深度表现差异，刘洋先生解释“通过我们的算法，整体精度控制在0.34毫米以内，这也是很大的改进。MPI（多径干扰）是ToF传感器的神秘问题，ToF传感器在这个房间测出的精度很好，但换个房间，测出的精度就不一样了，这就是所谓的多径干扰问题。以‘网红’小黄鸭为例，黑色眼睛的反射率是个很大的问题，普通ToF传感器可以‘看清’小黄鸭的眼睛，这虽然很‘可爱’，但实际上是错误的输出，因为眼睛颜色造成其深度和旁边产生不一致的现象。通过我们的处理，眼睛的深度精度得到校正。”

小黄鸭的黑色眼睛深度成像对比：普通ToF传感器（左） vs. 炬佑智能ToF传感器（右）