一年前的時(shí)候，提到 OPPO，多數(shù)人可能首先會(huì)想到的是明星代言和電視廣告。進(jìn)入 2018 年之后，OPPO 在明星代言和電視廣告上的動(dòng)作依然頻繁，不過(guò)在這之外，OPPO 身上又多了一些之前并沒(méi)有展現(xiàn)出的特質(zhì)。

從產(chǎn)品上看，OPPO 在連續(xù)三年用定位中端的 R 系列爆款來(lái)刷高銷(xiāo)量之后，終于在今年 6 月份的時(shí)候迎來(lái)了旗艦產(chǎn)品線 Find 的回歸。

在 Find X 突破性的設(shè)計(jì)背后，包含了很多堆疊和技術(shù)上創(chuàng)新，比如經(jīng)過(guò)了嚴(yán)謹(jǐn)驗(yàn)證的升降式模組，跳脫天線凈空區(qū)限制的八天線智能切換方案，以及安卓陣營(yíng)中第一個(gè)量產(chǎn)的 3D 結(jié)構(gòu)光。

通過(guò) 3D 結(jié)構(gòu)光模組，F(xiàn)ind X 可以獲得非常精確的前置人臉 3D 信息，從而實(shí)現(xiàn)解鎖、支付、3D 美顏等功能，不過(guò) OPPO 對(duì) 3D 視覺(jué)技術(shù)的探索并不止于此。

8 月 6 日，OPPO 在位于北京的辦公室召開(kāi)了一場(chǎng)技術(shù)溝通會(huì)，在即將到來(lái)的新品上，OPPO 會(huì)為它的后置相機(jī)上賦予 3D 視覺(jué)能力，而這次的方案是 TOF。

TOF 是什么？

如果你關(guān)注最近的科技圈新聞的話，應(yīng)該對(duì) TOF 這項(xiàng)技術(shù)還有些印象。在今年 6 月底的 MWCS 上，vivo 就剛剛做了 TOF 技術(shù)的展示（這兩家的方案差別很大，下面會(huì)詳說(shuō)）。

TOF 的英文是 Time of Flight，直接翻譯過(guò)來(lái)就是“飛行時(shí)間”，它的原理是適應(yīng)特殊的發(fā)射器發(fā)出經(jīng)調(diào)制的近紅外光（OPPO 用的是波長(zhǎng) 940 納米的激光），光線遇到人或物體后反射后再折回到接收器上，通過(guò)測(cè)算這個(gè)過(guò)程所需的時(shí)間，就可以計(jì)算出距離被測(cè)物體的距離。

當(dāng)向一個(gè)目標(biāo)物體發(fā)射足夠多這樣的近紅外光然后進(jìn)行接收和計(jì)算，將這些距離信息匯集在一起，就可以獲得目標(biāo)物體的深度信息。

其實(shí) TOF 方案在智能手機(jī)上早就有過(guò)應(yīng)用，一兩年前的中高端手機(jī)經(jīng)常可以看到（目前依然有一些手機(jī)采用）的激光對(duì)焦用的就是 TOF 測(cè)距，不過(guò)激光對(duì)焦測(cè)的只是一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的距離。

TOF 方案包含了 5 個(gè)核心的硬件單元：紅外發(fā)射單元、光學(xué)透鏡、成像傳感器、控制單元、核心算法計(jì)算單元。

紅外發(fā)射單元的 Vcsel 發(fā)出脈沖方波，然后通過(guò) Diffuser 將光調(diào)制均勻的面光源并發(fā)射出去，發(fā)出去的光線被目標(biāo)物體反射回來(lái)，經(jīng)過(guò)光學(xué)透鏡的過(guò)濾，打到 TOF 專用的成像傳感器上并進(jìn)行光點(diǎn)轉(zhuǎn)換，利用核心算法計(jì)算單元將 RAW 圖換算成深度圖。

TOF 和 3D 結(jié)構(gòu)光的區(qū)別

目前市面上主要有三種做 3D 立體視覺(jué)，分別是雙目方案、3D 結(jié)構(gòu)光方案、TOF 方案。

雙目方案最常見(jiàn)的應(yīng)用就是目前主流手機(jī)上的雙攝背景虛化，原理是利用兩顆攝像頭之間的視差來(lái)定位，本身的精度一般，限制也比較多（比如遇到白色墻面這類(lèi)無(wú)特征點(diǎn)的場(chǎng)景會(huì)直接“抓瞎”）。配合 AI 算法，雙目方案做人像的模擬虛化還可以，但要在手機(jī)上做高精度 3D 視覺(jué)識(shí)別就走不通了。

和利用自然光進(jìn)行被動(dòng)采集的雙目方案不同，3D 結(jié)構(gòu)光和 TOF 都是主動(dòng)采集方案（需要額外“打光”），二者的不同之處在于 3D 結(jié)構(gòu)光發(fā)射的是 DOE 衍射后的散斑，而 TOF 發(fā)射的是面光源。

這兩種方案各有優(yōu)勢(shì)：3D 結(jié)構(gòu)光的優(yōu)勢(shì)是精度更高，缺點(diǎn)是工作范圍有限，目前的方案 1.2 米基本就到頭了；TOF 的衰減問(wèn)題則要小很多，工作距離可以達(dá)到 5 米甚至更遠(yuǎn)，缺點(diǎn)是近距離的精度目前相比 3D 結(jié)構(gòu)光還有比較明顯的差距。

基于上述的原因，OPPO 對(duì) TOF、3D 結(jié)構(gòu)光兩項(xiàng)技術(shù)的思路是取長(zhǎng)補(bǔ)短：在手機(jī)前置上，用精度更高的 3D 結(jié)構(gòu)光做支付和 3D 美顏，在后置上，使用 TOF 來(lái)獲得更長(zhǎng)的工作距離。

這也是 OPPO 和 vivo 兩家都在積極探索 TOF 技術(shù)的廠商最大的不同。

在 vivo 一個(gè)多月前做的 TOF 技術(shù) demo 中，vivo 強(qiáng)調(diào)的是 TOF 在手機(jī)前置上的應(yīng)用，具體有人臉解鎖、人臉支付（已經(jīng)支持微信人臉支付）、3D 拍照和建模，而 OPPO 則把 TOF 留給了后置，前置交給精度更高的 3D 結(jié)構(gòu)光。

需要說(shuō)明的是，雖然 OPPO 在同時(shí)做 3D 結(jié)構(gòu)光和 TOF，但這并不意味著 OPPO 會(huì)立刻推出在手機(jī)前后分別同時(shí)搭載 3D 結(jié)構(gòu)光和 TOF 的手機(jī)。

根據(jù)我們從 OPPO 工程師口中得到的消息，今年晚些時(shí)候推出的搭載 TOF 技術(shù)的手機(jī)并不會(huì)使用 3D 結(jié)構(gòu)光，第一款同時(shí)搭載 3D 結(jié)構(gòu)光和 TOF 的手機(jī)預(yù)計(jì)要等到明年。

OPPO TOF 方案的“獨(dú)門(mén)秘籍”

TOF 并不是一項(xiàng)很新的技術(shù)，加上在 3D 視覺(jué)上的廣泛的前景，讓 TOF 在行業(yè)里不乏“玩家”。不過(guò)在這次的技術(shù)溝通上，OPPO 透露了自家 TOF 技術(shù)的幾個(gè)“獨(dú)門(mén)秘籍”。

TOF 方案的核心指標(biāo)之一是 Z 軸方向的精度，OPPO 的 TOF 技術(shù)采用了雙頻驅(qū)動(dòng)方案，擁有 240 fps 的采樣率，然后每 8 幀合成一張深度信息圖，實(shí)現(xiàn)了 1% 的絕對(duì)精度和 0.5% 的相對(duì)精度。

OPPO 的 TOF 技術(shù)第二個(gè)特別之處是精度標(biāo)定。和 3D 結(jié)構(gòu)光類(lèi)似，TOF 的元器件非常精密，個(gè)體上的一丁點(diǎn)誤差就可能對(duì)測(cè)量精度帶來(lái)明顯的干擾，精度標(biāo)定就非常重要。OPPO 表示，“在研發(fā)過(guò)程中僅針對(duì)精度標(biāo)定就已經(jīng)進(jìn)行了三輪標(biāo)定的設(shè)備更新，每一次都投入了很高的研發(fā)成本，同時(shí)我們研發(fā)出了一套四個(gè)距離四個(gè)角度多次標(biāo)定的創(chuàng)新組合方案?！?/p>

另外，OPPO 還采用了索尼最新的為 TOF 打造的背照式 CMOS 傳感器，相比業(yè)界常用的 CCD 方案在功耗上可以降低 3 到 5 倍。

此外，OPPO 的 TOF 方案還選擇了自然光譜中量最少的 940nm 波長(zhǎng)的光信號(hào)，不容易受到環(huán)境光的干擾，除非是十幾萬(wàn) Lux 這樣的強(qiáng)光，OPPO 的 TOF 方案可以做到暗光、白天都能無(wú)差別正常工作。

全面布局 3D 視覺(jué)影像，也是為 5G 時(shí)代的蓄力

由于 TOF 的工作距離明顯比 3D 結(jié)構(gòu)光更遠(yuǎn)，可以在更大的范圍內(nèi)進(jìn)行 3D 信息采集，這就給 TOF 未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景留下了更多的想象空間。

在溝通會(huì)上，OPPO 展示了一些 TOF 技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，比如使用 TOF 獲取的精確數(shù)據(jù)來(lái)虛擬“試穿”衣服，和 AR 結(jié)合“虛擬”裝修房間，通過(guò)實(shí)時(shí) 3D 建模的數(shù)據(jù)玩體感游戲。

關(guān)于 TOF 技術(shù)更加具體的功能，我們可能還要等待 OPPO 之后的新品發(fā)布會(huì)?？梢钥隙ǖ氖?，隨著技術(shù)的逐漸成熟，目前已經(jīng)在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的 3D 視覺(jué)技術(shù)，有望在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)在手機(jī)中取得大的突破，為智能手機(jī)賦予更多具有“未來(lái)感”的功能。作為目前業(yè)界唯一的一家同時(shí)展示了 3D 結(jié)構(gòu)光和 TOF 方案的手機(jī)廠商，OPPO 在 3D 視覺(jué)影像上的布局無(wú)疑走在了前面。

在即將到來(lái)的 5G 時(shí)代，由于 5G 網(wǎng)絡(luò)可以提供遠(yuǎn)高于 4G 時(shí)代的帶寬，3D 視頻通話這種對(duì)上傳和下載速率要求極高的功能將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。

在 OPPO 今年 5 月份的 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)溝通會(huì)上，OPPO 就展示了使用 3D 結(jié)構(gòu)光原型機(jī)和高通的 5G 原型機(jī)實(shí)現(xiàn)的 3D 視頻通話 demo。

有了工作距離更遠(yuǎn)的 TOF 的加入，3D 視頻通話的使用場(chǎng)景會(huì)得到進(jìn)一步的拓展，虛景+虛景的遠(yuǎn)程 VR，虛景+實(shí)景的遠(yuǎn)程 AR，實(shí)景+實(shí)景的遠(yuǎn)程 JR（Joint Reality）等現(xiàn)在看還有些“科幻”的功能有望在未來(lái)得到普及。

“下一代產(chǎn)品”就會(huì)用上 TOF

聊完了技術(shù)本身，最后的問(wèn)題當(dāng)然是什么時(shí)候能用上了。好消息是，和 OPPO 的大多數(shù)技術(shù)展示類(lèi)似，TOF 技術(shù)的產(chǎn)品化落地也將很快。

OPPO 表示，他們的“下一代產(chǎn)品將搭載 TOF 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)后置 3D 影像技術(shù)的應(yīng)用”。不出意外的話，這個(gè)“下一代”產(chǎn)品就是馬上到來(lái)的 R17 系列了。