苹果AR设备又爆新消息,分析师“点名”这个重点技术

作者: 尹洪昌

12月9日,天风证券郭明錤在其最新研报中提及苹果AR头戴装置时,再次重点提到元宇宙设备对TOF和结构光技术升级的推动。

其研报表示,AR/MR头戴装置的结构光除可侦测使用者眼前的手与物件的位置变化外,也可侦测手的动态细节变化。透过捕捉手的动态细节,可以提供更直觉与生动的人机界面,比如侦测到使用者的手从握拳到张开,手中的气球(影像)飞走。

郭明錤预测Apple的AR/MR头戴装置将配备4组3D感测,当中用于手势控制与物件侦测的结构光规格将高于iPhone的Face ID。

此外,为提升手势侦测的视角,郭明錤预测Apple AR/MR头戴装置将配备3组ToF,可在低延迟的要求下,侦测手的移动轨迹。

什么是结构光和TOF?

深度3D传感技术根据工作原理可以分为三种:RGB双目、TOF和结构光。

RGB双目技术算法要求高,并容易受光线影响,在较暗或者高度曝光的情况下效果都非常差,因此很少被采用,目前应用比较多的是TOF和结构光。

TOF(time of flight)技术工作原理是通过泛光照明器发射近红外的脉冲波,脉冲波遇到物体以后反射回来,被传感器(sensor)收集到,系统通过计算sensor上每个像素脉冲波之间的频率差或时间差,再通过算法得到每个位置的精确3维深度。

而结构光技术的基本原理是,通过近红外激光器,将具有一定结构特征的光线投射到被拍摄物体上,再由专门的红外摄像头进行采集。

相比较而言,TOF技术优势更明显。

巨头加大战略布局

TOF因其可高效、高质量地获得深度信息,近年来在手机等电子设备中被广泛应用。

早在2018年,3D ToF技术就被VIVO、OPPO、荣耀的部分旗舰机所采用,随后LG、华为、三星高端旗舰机接连加入。

值得一提的是,之前华为不仅在P40、P40 pro等手机中搭载了ToF模组,其同时还推出了精确度较高的基于河图技术的AR地图,而ToF的空间感知能力与摄像头及其他传感器的结合,为AR地图的实现增添了无限可能。

早些时候苹果高端机型也曾引入dToF模组。

ToF技术根据发射光的调制形式,分为直接飞行时间测量(dToF)和间接飞行时间测量(iToF),直接飞行时间测量采用脉冲调制,而间接飞行时间测量采用连续波调制。dToF技术要求更高,测量精度更高,省电、成像速度高,一定程度可降低背景光的干扰,探测更远的距离。

AR生态逐步完善,促进ToF共成长

目前全球科技巨头都在积极参与AR。东方证券指出,TOF相机作为最优的3D交互输入端,能大幅提升AR体验感,预计2020-23年,内容的发展将推动3D信息采集效果更好的深度ToF摄像头在终端的搭载,深度ToF摄像头可实现更优异的AR效果,内容将再次得以升级;2023年后,用户的AR使用习惯已被培养起来、技术也得以提升,产业将迎来AR眼镜/头盔的兴起,ToF的下游应用从手机拓展至眼镜等。

其认为,未来几年ToF技术在在终端将迎来高速增长。据IHS Markit报告,2019年全球TOF sensor传感器市场规模为5亿美金,占整个3D感测市场的40%,基于TOF方案的多方面优势,尤其是成本优势,预计2022年,TOF sensor市场规模有望达到15亿美金。

此外,随着TOF技术的不断成熟和应用场景的不断丰富,手机摄像头、VR/AR手势交互、汽车电子ADAS、安防监控及新零售等多个领域都将对TOF深度传感器的数量需求增长。

哪些A股公司已有布局

东方证券研报,ToF产业链结构如下图。

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