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首次引入iPhone 12的激光雷達是未來智能萬物的“慧眼”

2020-09-15 09:26:42來源：中關村在線

蘋果iPhone 12的到來不僅補齊了5G短板，加速5nm芯片落地應用，更通過多項先進技術引入帶來應用層面的革新。比如首次引入iPhone 12的激光雷達，不僅可以在手機端帶來更強大的攝影能力及AR應用，更是未來智能萬物的“慧眼”。

3D視覺的市場被徹底打開

絲毫不夸張的說，機器3D視覺伴隨著未來智能汽車的爆發，而成為未來科技領域新風口!在iPhone 12發布前夕，先讓我們來看看激光雷達究竟是啥黑科技。

3D感知技術原理

目前3D感知技術分為雙目測距、3D結構光，以及TOF飛行時間三大流派。以前手機后攝模組通過雙目測距法來獲取物體的3D信息，這種方式需要調用兩顆以上的攝像頭，通過視覺差計算出物體的深度信息，大量耗費電力和計算資源，且精度和速度都相對較低。

主流3D視覺方案對比

而在iPhone X之后，蘋果首次推出3D結構光技術的Face ID，并一下子帶火了3D視覺應用。3D結構光技術通過紅外光投射到物體上約3萬個點陣，通過這些點陣的深度信息來描繪物體3D結構，其精度高但有效距離很近，因此更適合作為前置刷臉支付。

而TOF則為飛行時間法，顧名思義就是通過光源飛行投射到物體上的時間來計算深度信息。相對于3D結構光的點陣投射，TOF則是一面均勻的光源，雖然精度上遜色于3D結構光，但是速度更快，距離更遠，范圍更大，更適合3D建模、強化拍攝、AR應用。

蘋果激光雷達解讀

其實在最新款iPad Pro發布時，蘋果就引入了激光雷達掃描儀(LiDAR)。當然蘋果的激光雷達掃描儀仍屬于TOF技術流派中的一個分支，只是把傳統的紅外光換成了閃光激光模式，這令其獲得更高的精度、更快的速度、更強的抗干擾性，相比以前可謂質的飛躍。

蘋果激光雷達引入iPhone 12

事實上蘋果LiDAR激光雷達厲害之處還不僅于此，蘋果是第一個將DTOF技術商用化的消費級硬件公司，這里就需要解讀iTOF和DTOF兩個分支的差異。簡單的說，主流手機常用的是iTOF方案，而蘋果LiDAR則為DTOF，前者精度為厘米級，而后者則為毫米級。

當初iPad Pro引入LiDAR激光雷達，是因為蘋果將其從娛樂工具定義為生產力工具，因為高精度的3D建模能力在很多領域擁有者極大的商用價值。而此次蘋果把LiDAR激光雷達下放到iPhone 12 Pro當中，顯然蘋果吃透了這項技術，并賦予iPhone更高的應用價值。

激光雷達有什么用

iPhone 12引入LiDAR激光雷達最直接的用途顯然就是增強拍攝及AR應用的能力，其中我們在日常應用中收益最大的當屬拍攝能力的提升。LiDAR激光雷達解決的是拍攝中對焦的部分，不僅對焦的精度更高，甚至在完全黑暗的地方完成對焦。

激光雷達眼中的世界

精準的對焦不僅可以讓你獲得一幅清晰銳利的照片，而且還能夠通過LiDAR激光雷達強大的3D視覺能力把人物從環境中以更高的精度剝離出來，并通過算法進行機內多張合成，從而形成更符合真實光學特性的照片，足以媲美單反相機的拍攝效果。

而在AR的部分，因為LiDAR激光雷達帶來的更高精度的3D建模能力，無疑對于強化AR應用起到了關鍵性的提升。據悉，LiDAR激光雷達所能實現的虛實遮擋效果已經達到了幾乎“無法區分真假”的地步，AR虛擬出來的物體已經高度融合于實景當中。

新的技術戰場形成

僅需一部手機，房產經紀就能瞬間完成房屋建模，配合VR實現遠程3D實景看房。激光雷達掃地機器人能分辨物體3D形態，繞開寵物糞便避免“糞發涂墻”的尷尬。這些只是3D激光雷達的小把戲，未來機器人、自動駕駛、工業自動化等領域價值不可估量。

利用激光雷達快速3D建模

至于未來智能汽車乃至萬物互聯是多么大的一片藍海，便不需要我再贅述。遺憾的是，自蘋果iPhone X發布的那一刻，其實我們在3D感知領域就已經起步晚了。事實上目前蘋果和微軟等美國科技巨頭壟斷了大量的相關技術專利，新的技術壁壘正在形成當中。

但3D感知作為新興技術仍存在追趕的機會，比如華為公司在3D感知領域擁有巨大研發投入，華為Mate或P系列旗艦型號均配備3D深感攝像技術。此外華為近期宣布加入激光雷達戰局，布局未來的智能汽車產業。國內配套企業也在快速成長，產業鏈條正在形成。

結束語：

如果把芯片比喻人類的大腦，那3D感知就像雙眼一樣重要。在3D感知的新賽道上，以蘋果為首的美國科技巨頭再次搶跑成功，我們只有更奮力追趕才能避免技術壁壘再次形成。作者:賈征

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