工商時報【拓墣產業研究院研究員蔡卓卲、黃敬哲】 蘋果iPhone X搭載Face ID功能,掀起產業對3D感測的高度關注,除了安卓陣營廠商如華為、小米等將跟進,高通與奇景開發的3D感測方案也已經進入實機展示階段。拓墣產業研究院預估,至2020年全球智慧型手機3D感測模組產值將達108.5億美元,而智慧型手機搭載3D感測的滲透率,也將從今年預估的13.1%增至28.6%。 3D感測技術原理 3D感測技術最關鍵也最具挑戰的部分,在於精確進行距離量測,而各家演算法不同形成了專利壁壘,也讓每家3D感測模組零組件產生些微差異。目前較常見的感測技術包括Stereo Vision、Structured Light以及Time of Flight(ToF)。 Stereo Vision是透過2個相機模組拍攝影像,進行三角測量法取得物體距離,此方法也是三者中唯一只需RGB相機模組,而不用IR模組的技術。此外,由於Stereo Vision需進行影像運算,多數狀況是需要1個 額外的影像運算晶片輔助,所以也有 些晶片廠商會推動此技術發展。 Structured Light的原理是以獨特的圖形打出IR雷射,透過雷射散斑的獨特性分析不同區域的IR距離,來獲得景深圖,基本零組件包括IR發射器、IR相機模組與RGB相機模組。 ToF的原理是透過IR發射,獲得空間中每一點達到觀測點的時間,進而推算出距離,然後再得出3D景深圖,因此ToF同樣需IR發射器和接收器,並配合RGB相機模組。如果只是要透過ToF測量距離,接收器可用單顆感光二極體即可,但如果需要3D景深圖,就得採用感光元件或至少感應陣列。 3D感測產業鏈拆解 隨著3D感測崛起的關鍵零組件非VCSEL(垂直腔面發射器)莫屬,它是IR發射器模組的光源,也是目前ToF和Structured Light等技術常用的光源。相較於LED,VCSEL擁有更佳光束品質、較低光束發散度,耗電也較低,VCSEL體積也比EEL(邊緣發射雷射器)更有優勢。 以結構來說,VCSEL晶片在切割好後,需與其他2項關鍵元件做封裝:晶圓級光學鏡頭WLO和繞射式光學元件DOE,封裝好的VCSEL模組功能作為發射端,再與接收端如紅外線鏡頭搭配,即可建構成一套基本的3D感測系統。 VCSEL利用半導體製程生產,蘋果陣營採用6吋砷化鎵晶圓做切割,但目前業界能達到6吋量產的廠商並不多;其他VCSEL供應商目前能量產的多數為4吋、少數為3吋,使市場整體供需情況緊繃,也連帶影響非蘋陣營導入3D感測技術的速度。 以3D感測技術供應商來看,除了蘋果的Lumentum╱II-VI外,有能力提供3D感測模組的供應商並不多,其中之一為德國PMD,PMD設計IR CIS並由Infineon代工,關鍵的VCSEL則由Princeton Optronics提供,另一個組合則是高通和奇景,由高通提供解決方案和晶片設計,奇景提供WLO和DOE等光學元件。 結合以上因素,非蘋陣營採用3D感測模組的門檻不低。因此,如曠視科技提供的平台式人臉解鎖,將成為安卓陣營克服以上難題的過渡期方案。 從iPhone X開始 商機無限 觀察3D感測的發展,聯想與華碩均曾推出支援Google Tango的手機,但市場反應有限,直到2017年iPhone X導入TrueDepth相機,才使3D感測重新受到市場關注。從產品角度來看,iPhone X是擁有處理AR和AI運算能力的裝置,攝影上來說對光的處理從被動走向主動,是3D感測普及於行動裝置的啟始。 現階段市場最關注的莫過於安卓陣營中,誰將率先跟進搭載3D感測模組,呼聲最高的華為預計將會在2018年推出搭載後置3D感測模組的產品,主要應用是強化AR功能,並非iPhone X的人臉辨識,顯示安卓陣營將先採取技術門檻較低的ToF方案。 此外,VCSEL主要供應商Lumentum與蘋果之間存在專利協議,使得安卓陣營若欲在短期內跟進只能捨VCSEL而擇EEL,然而EEL的光電轉換效率較差,且成本較高,這將使安卓陣營的3D感測方案在效率與成本上仍難與蘋果匹敵。 也因此,保守估計2018年最多可能僅有兩家安卓廠商跟進,也就是華為與小米,惟生產數量都不會太多,所以蘋果仍將是手機3D感測的最大採用者。預計2018年全球搭載3D感測模組的智慧型手機總生產量為1.97億支,其中iPhone就占了1.65億支,此外,2018年的3D感測模組產值預估約為51.2億美元,其中iPhone的比重就高達84.5%。 不過,3D感測模組帶來的應用也不僅只有人臉辨識,還包括提升相機表現,甚至帶來人機互動介面革新等,若要與蘋果競爭,非蘋陣營要大舉跟進採用3D感測模組的可能性還是很大,長期而言將有助於3D感測在智慧型手機上的普及。預計至2020年整體產值將達108.5億美元,而2018∼2020年CAGR為45.6%。 3D感測技術不只有望成為智慧型手機的標準配備,未來也將逐步導入至筆電、電視、遊戲機、無人機、自動駕駛、居家自動化等領域,從生物辨識、AR強化到體感追蹤,帶來更多的可能性與商機。 (本文作者為拓墣產業研究院研究員蔡卓卲、黃敬哲)
- Nov 12 Fri 2021 10:46
智慧型手機掀3D感測熱潮
- Nov 11 Thu 2021 02:30
下跪道歉竟是冤案!新北媽媽找市議員開記者會 指控幼保老師虐童案情大逆轉
今年初新北市一位媽媽指控淡水區一所幼兒園王姓教保員甩耳光三下,有虐童嫌疑。事發第三天老師下跪道歉承認打人,但經過10個月調查,檢察官以罪證不足不起訴處分。
王姓教保員當初為何下跪承認打人?主要原因在於女童媽媽找新北市議員張維倩在議員張維倩陪同下召開記者會,在民意代表及訴諸媒體的壓力下,王女表示,在媒體的壓力下為求脫身,才會坦承不存在的錯誤。
- Nov 10 Wed 2021 23:37
靜下心-行旅人部落格-udn部落格
- Nov 10 Wed 2021 09:52
金馬58主持棒確定由林柏宏接下,艾怡良與茄子蛋將登台演唱
- Nov 09 Tue 2021 13:27
CP值評比高婦幼彌月送禮好物【牛津家族】彩色森林積…
【牛津家族】彩色森林積木(108PCS) 商品網址: http://www.momoshop.com.tw/goods/GoodsDetail.jsp?i_code=2219204&memid=6000007870&cid=apuad&oid=1&osm=league
- Nov 07 Sun 2021 18:14
苗栗獅潭仙草花節 紫色花海奪眾人目光
很多人吃過仙草,不過卻沒看過仙草花為讓鄉親能更認識在地農產,苗栗縣獅潭鄉公所特別舉辦首屆的仙草花節,美麗紫色的仙草花,搭配地方青年設計的地景藝術,為地方增添旅遊新亮點。 美麗的紫色花海,讓人忍不住停下腳步來,用相機留下美麗的瞬間,不過這可不是薰衣草,而是仙草花,搭配返鄉青年精心設計的地景,讓鄉親感受在地農村特色。 地景設計青農 劉耀聰:「我們回來獅潭,回家返鄉,等於說我回家做,我們青農回去有一個意境,希望我們回來是真正的能夠豐收,然後陪伴家人的一個創作的一個點。」 民眾 甘小姐:「仙草花小時候沒有看過,只喝過仙草茶,沒有看過仙草花。(所以就帶小朋友來看看?)對啊,就回娘家。」 這是苗栗縣獅潭鄉公所與農會合作,首度舉辦的仙草花節,鄉公所表示,許多人都吃過仙草,不過卻很少看過仙草花,因為仙草主要在開花前就被採收,製成仙草乾草,所以鄉公所特別承租農地,讓鄉親一睹仙草花之美。 苗栗縣獅潭鄉長 謝春梅:「我們就說來種仙草花,自己公所,自己的人員來種,開始來種種的花,開出來的仙草花,就來向全國的遊客,叫他來認識獅潭 體驗獅潭。」 獅潭鄉公所預估,花期初步可維持1個月左右,花田周邊還有鳴鳳古道等登山步道,讓鄉親能感受獅潭自然的山林美景,及在地客庄農產特色。
- Nov 05 Fri 2021 16:41
愛的陪伴與接力 金門新芽30位學子獲獎
慈濟基金會在金門舉辦2021年新芽獎學金頒獎活動,金門新芽30位學子獲獎。慈濟金門共修處指出,除了新芽獎學金外,慈濟在金門也透過各類助學金補助以及平時關懷的弱勢家庭子女等,讓孩子們能安心上學。
- Nov 05 Fri 2021 06:47
【選購與推薦】SSD固態硬碟 (2021年8月更新)
目前固態硬碟(以下簡稱SSD)已經是一股不可擋的趨勢了,現在就算連文書機也會直接加裝SSD更別說遊戲機或繪圖機了,要求速度的使用者肯定不會錯過SSD。電腦速度最少快三倍,有人會反對嗎?
- Nov 04 Thu 2021 15:49
台南2022消防形象月曆「火神勇者」發表
黃偉哲盼呈現消防員心情故事
(今傳媒/記者陳宥森報導)台南2022消防形象月曆「火神勇者」今(4)日舉辦發表記者會,市長黃偉哲表示,過往消防月曆都是拍攝肌肉男或俊男美女,但這次台南市消防月曆希望傳達更多的消防故事,讓看到月曆的人,更深一層了解消防人員的辛苦與情感,如同職人劇「火神的眼淚」揭露許多消防職業不為人知的故事,月曆呈現消防員12種心情故事與寫照,透過不同故事反映出消防員發揮團結之同袍精神,以及消防員家庭、親人與另一半的支持,期盼鼓勵消防員勇於追夢,也希望療癒消防人員心靈。
- Nov 04 Thu 2021 08:48
百歲榮家遊台灣古鎮萬里長城微旅行