丹凤千字科普：oppor15pro什么时候上市（详细资料介绍）

昨天下午，我们受邀前往OPPO北京总部，参加了一场关于TOF技术的。OPPO首次对外界展示了其最新的TOF技术以及对未来发展和应用的独到见解，并宣布将在即将推出的新产品中集成这项技术。

这是继OPPO成功实现FaceKey 3D结构光技术大规模量产（Find X）之后，在3D视觉技术方面的又一次重大突破。

关于TOF（Time of flight飞行时间）技术，任何关注科技发展的粉丝都不应陌生。它并不是一个全新的概念，此前小米8、iPhone 7甚至微软Kinect二代等设备都已经采用了这项技术。

简单来说，TOF技术通过向目标物体连续发送光信号，然后在传感器端接收从目标物体返回的光信号，通过计算发射和接收光信号的往返时间，来测得目标物体的距离。

TOF技术在传统2D XY轴成像的基础上，加入了Z轴方向的深度信息，从而生成3D图像信息。对于3D视觉信息的精度评估，必须考虑Z轴方向，也就是纵向精度，这是所有3D视觉技术的关键。

那么，既然已经有了3D结构光技术并成功应用在Find X上，OPPO为什么还要研发TOF技术呢？

首先要明白，目前主流的3D视觉方案有三种：双目立体视觉、3D结构光和TOF。其中，双目立体视觉属于被动采集，而3D结构光和TOF则属于主动采集。

主动采集方案针对应用场景又做了细分：3D结构光的原理是发射衍射光斑到物体上，传感器接收到发生形变的光斑，从而根据光斑形变的量来判断深度信息。它不适合远距离的深度信息采集，因此目前主要应用在前置模组上，用于人脸识别、支付、美颜等环节。

而TOF技术发射的是面光源，因此在一定距离内，TOF的光信息不会出现大量衰减。TOF感光元件的像素尺寸非常大（OPPO的TOF感光元件达到了10m），对于光的采集有足够的保障。理论上只要提高发射端的功率，TOF的使用距离可以非常远，适用于相对远距离的3D信息采集，应用的范围和想象空间也更广。比如对被采集对象进行全身建模，或者对自家客厅进行全景建模等等，更适合应用在手机的后置模组上。

OPPO产品经理赵雨其在进行技术讲解时也表示，对于手机来说，这两种技术分别对应着前置和后置使用场景。

目前搭载3D结构光技术的Find X已经上市，而根据赵雨其的说法，OPPO的下一款产品也将正式加入TOF技术，并且有望在明年推出同时拥有这两项技术的机型。这使得OPPO成为行业内首个在3D结构光和TOF技术方面都有产品发布的厂商。

虽然OPPO并不是首个发布TOF技术的厂商，但vivo在5月的MWCS 2018展览上已经展示了其TOF技术方案。那么OPPO的TOF技术与友商有何不同呢？

从硬件上看，TOF模组由五大核心单元组成：

1. 发射单元。包括Vcsel发射器和Diffuser扩散器。Vcsel发出的是脉冲方波，波长940nm的光是非可见光，可以避免环境光的干扰。同时光源通过Diffuser扩散器调制成均匀的面光源后发去。

2. 光学透镜。用于汇聚反射回来的光线并在光学传感器上成像。它需要加一个窄带滤光片以消除非相干光源和背景噪声的干扰防止传感器过曝。

3. 成像传感器。类似于一般相机的感光元件接收反射回来的光并在传感器上进行光电转换。由于TOF的原理传感器的感光时间非常短所以单像素尺寸比一般相机的大很多比如目前RGB在用的像素尺寸为1m而OPPO的TOF传感器的像素尺寸则为10m。

4. 控制单元即激光发射器的驱动IC能够驱动激光达到高频脉冲驱动同时消除各类干扰保证驱动波形的完美方波上升沿和下降沿时间在0.2ns左右从而有效保障高精度的深度信息的提取。

5. 核心算法计算单元即手机AP将深度提取的核心算法library移植到AP中AP从模组中读取单模组校准的数据驱动深度提取算法library将RAW图换算成深度图然后利用深度图用于各个应用。

简单来说，TOF技术的核心就是在传统的2D XY轴成像基础上加入了Z轴方向的深度信息从而生成3D图像信息。OPPO的TOF技术方案就是专注于Z轴精度方面的研发。

根据OPPO 3D视觉技术研发项目经理张学勇的介绍，OPPO的TOF技术采用了双频驱动采样率为240帧即每个单频对应4个相位每个相位对应一个激光脉冲从而获得8帧RAW图最后再每8帧合成一张深度信息。

市面上的其他方案一般为30帧每一张深度信息只采用一帧的信息所以在Z轴的精度上OPPO的解决方案更高可以做到绝对精度为1%相对精度为0.5%。

为了进一步确保TOF的工作精度