在ToF、双目和结构光对比中,可以了解到,ToF最大的优点在于测距,它的深度计算精度不随距离改变而变化,基本能够保持在厘米级别,在包含大范围运动的场景下,ToF的适用度非常高。
在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。而近几年,随着发光元件性能的大幅提高,在自动驾驶、VR/AR、机器人、物联网行业兴起的形势下,3D应用需求的扩大,2D图像需求也在逐步向3D图像激增,这也带动了ToF传感器的市场发展。就目前来看,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、重量计算,机器人的导航等等。这些应用领域都充分了利用了ToF传感器在精准定位和距离测算上的优势。
不过,ToF要想在这些领域迅速发展,占据一席之地,成本是最大的绊脚石。如果将3D摄像头的产业链进行拆解,可分为:上游为红外传感器、红外光源、光学组件、光学镜头以及图像传感器(CCD和CMOS图像传感器),中游为传感器模组、摄像头模组、光源代工、光源检测以及图像算法,下游即为终端和应用厂商。其中,图像传感器是ToF传感器的核心组件,此前CCD图像传感器一直是ToF的必备组件,但是我们知道CCD图像传感器一直以来都是用在医疗、航空航天等高端领域,用在ToF十分不利于普及。最近几年,随着CMOS图像传感器的迅速发展,在分别率、灵敏度上都有不少提升,ToF传感器成本因此有望能够下降不少。
笔者曾记得此前小米卢伟冰和荣耀发言人“荣耀老熊”就为ToF争论了一番,卢伟冰认为ToF是噱头,实际用处不大。而持相反观点的老熊则认为ToF能够突破性地将现实世界物体、人像、空间虚拟化,必将是5G最重要的应用场景之一。其实笔者更倾向于老熊的观点,虽然ToF并没有肉眼可见的发展速度,但是在各大应用场景逐渐增多,技术和硬件成本降低的趋势下,它的测距前景是无需怀疑的,在分辨率、功耗等弱势性能指标上,未来也值得期许!