ADI从软硬件入手打造ToF高性能开发平台,加速走向更多创新应用落地场景

游戏玩家在游戏设备前徒手对空做着各种动作,轻松扮演各种虚拟世界的游戏角色;各色机器人在各种场景中自主导航,轻松避障快速移动实现自主清扫、快递或巡视等多种特定目标任务;卡车司机在午后昏昏欲睡之际,在驾驶舱不断传来警示声音下停下车来休息以保安全……这些都是在我们生活中越来越多的现实科技应用场景,而ToF(飞行时间法)正在成为这些众多创新应用的关键赋能科技之一。

ToF从最初手机摄像端的潮流应用迅速走进大众视野,并在各个应用领域初显峥嵘。据IHS Markit报告,基于ToF方案的多方面优势,预计2022年ToF市场规模将达到15亿美元,占3D传感市场的50%左右。ADI工业市场经理李佳在近日面对媒体采访时也认为,作为3D深度视觉领域三大主流方案之一,ToF技术除了应用在手机上之外,也在VR/AR手势交互、汽车电子ADAS、安防监控以及新零售等多个领域都开始大显身手,有望推动新一波3D智能感知应用创新。

ADI从软硬件入手打造ToF高性能开发平台,加速走向更多创新应用落地场景

ADI工业市场经理李佳

生态蓬勃发展,推动ToF技术新一波3D智能感知应用

众所知周,ToF在与双目和结构光对比中,最大的优点在于测距,它的深度计算精度往往不随距离改变而变化,而且基本都能够保持在厘米级别。因此在包含大范围运动的场景下,ToF适用度非常高。2010年之前,ToF技术多应用于宇宙测量、高精显微镜等科研领域,随着发光元器件性能的大幅提高,自动驾驶、VR/AR、工业机器人、物联网等行业逐渐兴起,进一步带动了ToF应用市场发展。“就目前而言,ToF匹配度最高的应用场景包括自动驾驶中行车环境的测距、感知,工业领域人机协同安全距离的监测,机器视觉,物流行业的体积、计算,机器人的导航等等,都充分了利用了ToF传感器在精准定位和距离测算上的优势。”李佳指出。

脉冲式ToF是其中一种景深测量技术,为了精确同步光脉冲,每秒需要对数百万个像素执行这些计算,并且还要根据工作条件进行调整,这对混合信号电路设计与应用而言极具挑战,ADI是为数不多拥有技术专长、可提供兼具高性能和成本效益的ToF解决方案的公司之一。在2014年,ADI开始为国外某知名AR眼镜定制ToF技术,该产品成功落地并实现人机交互和3D重建功能;2016-2017年,ADI ToF技术用于车内手势识别;2018年,ADI ToF技术开始与国内某品牌手机合作并成功批量上市……“到目前为止,ADI的ToF技术和产品不仅涵盖了从工业、消费到汽车等,应用的边界拓展仍在继续,未来更大空间、更高分辨率深度数据与强大的分类算法以及AI相结合,将会解锁更多新的场景。”李佳表示。

ADI从软硬件入手打造ToF高性能开发平台,加速走向更多创新应用落地场景

ADI ToF方案应用发展时间轴

在过去一段时间内,ToF应用逐渐呈现出加速落地的态势。如SLAM(同步定位与建图)对在机器人的自主定位和导航中开始发挥主动作用,有效推动了人机交互的实现;ADI所开发的ToF模块结合影像传感器和VGA ToF传感器模块与内建图像处理器方案,为汽车倒车系统、开门防护系统、停车辅助系统及盲点侦测等应用提供更大范围的碰撞侦测预防。 “要更进一步提升ToF技术的行业大规模应用,始终需要上中下游产业链伙伴们一起配合,包括光学、电、芯片级、电路级以及模组厂等,甚至还有一些应用需要专业团队来开发、适配整个方案。” 李佳指出。据悉,ADI已经和Arrow推出了3D飞行时间开发套件,并与远景智能等多家软件方案公司合作推出满足丰富应用场景的完整解决方案。

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