在各類(lèi)新型智能終端市場(chǎng)的持續(xù)催動(dòng)下，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)如今已然進(jìn)入了大爆發(fā)時(shí)代。作為3D深度視覺(jué)領(lǐng)域和雙目視覺(jué)及結(jié)構(gòu)光并列的三大主流方案之一，近年來(lái)飛行時(shí)間（ToF）技術(shù)在智能手機(jī)、汽車(chē)、安防、醫(yī)療、和工業(yè)等熱門(mén)應(yīng)用市場(chǎng)表現(xiàn)出了極佳的市場(chǎng)潛力。并且憑借不易受外界光干擾、可適用于多種環(huán)境下工作，且體積小巧、響應(yīng)速度快、識(shí)別精度高、動(dòng)態(tài)感測(cè)范圍更寬等多重優(yōu)勢(shì)，ToF 日漸成為深度傳感的首選技術(shù)方案。在高分辨率深度數(shù)據(jù)與強(qiáng)大的分類(lèi)算法以及AI相結(jié)合的巨大推力下，3D深度傳感ToF技術(shù)正在解鎖更多新的應(yīng)用方向。

從ADI的ToF方案的發(fā)展，也能窺見(jiàn)該技術(shù)的邊界在不斷地拓展。2014年，ADI公司為國(guó)外知名AR眼鏡定制ToF方案，成功落地并實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和3D重建功能；2016-2017年，ADI ToF技術(shù)用于車(chē)內(nèi)手勢(shì)識(shí)別；2018年，ADI ToF技術(shù)開(kāi)始與品牌手機(jī)合作并成功批量上市，進(jìn)入國(guó)民級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景……本文通過(guò)列舉幾個(gè)不同領(lǐng)域的ADI ToF應(yīng)用場(chǎng)景案例，以期與大家一同展望ToF的未來(lái)發(fā)展。

ADI ToF方案應(yīng)用發(fā)展時(shí)間軸

ToF技術(shù)應(yīng)用的幾大典型場(chǎng)景

一、充當(dāng)自動(dòng)駕駛的“眼睛”

ToF逐漸成為提升車(chē)輛安全性的關(guān)鍵技術(shù)，背后還得從汽車(chē)安全說(shuō)起。2018年聯(lián)合國(guó)公布的數(shù)據(jù)顯示，全球每年約有125萬(wàn)人因道路交通事故喪生。美國(guó)高速公路安全保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)認(rèn)為，汽車(chē)配備基礎(chǔ)的智能輔助系統(tǒng)可以避免超過(guò)60%的交通事故。因此，國(guó)內(nèi)外各大廠商近年來(lái)紛紛在ADAS領(lǐng)域大展拳腳之際，被譽(yù)為汽車(chē)“眼睛”的ToF技術(shù)也隨之水漲船高。MarketsandMarkets預(yù)計(jì)，ToF傳感器市場(chǎng)規(guī)模將從2020年的28億美元增長(zhǎng)到2025年的69億美元，而市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)張主要源自汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對(duì)ToF傳感器需求的增長(zhǎng)。

ADI與Jungo合作開(kāi)發(fā)座艙監(jiān)測(cè)技術(shù)

當(dāng)前，ToF在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用主要分為三個(gè)領(lǐng)域：一是座艙內(nèi)部的駕駛者疲勞監(jiān)測(cè)、手勢(shì)識(shí)別、人臉識(shí)別；二是固態(tài)激光雷達(dá)，其可以看做一種固態(tài)激光雷達(dá)，有Flash型和單光子型；第三個(gè)領(lǐng)域則是自動(dòng)泊車(chē)領(lǐng)域。去年2月，知名半導(dǎo)體公司ADI宣布與Jungo合作開(kāi)發(fā)基于ToF和2D紅外(IR)技術(shù)的攝像頭解決方案，以實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)駕駛員及座艙監(jiān)測(cè)。在此次ADI與Jungo的合作中，ADI提供ToF技術(shù)和Jungo的CoDriver軟件相結(jié)合，有望通過(guò)觀察頭部、身體位置以及眼睛注視情況，監(jiān)測(cè)車(chē)內(nèi)人員的睡意和注意力分散程度。該解決方案意義重大，汽車(chē)能實(shí)時(shí)偵測(cè)到駕駛?cè)藛T是否準(zhǔn)備接管汽車(chē)。該解決方案還有望實(shí)現(xiàn)基于面部、身體和手勢(shì)的智能交互，提供各個(gè)車(chē)內(nèi)人員的人臉識(shí)別功能，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化信息娛樂(lè)及服務(wù)以及拼車(chē)支付等功能。ADI公司專(zhuān)家對(duì)此次合作給予了高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為此次合作可以將座艙監(jiān)測(cè)和基于ToF的駕駛員和乘客監(jiān)測(cè)提升到一個(gè)新的水平，進(jìn)而提高車(chē)輛安全性。

二、解決新手父母的焦慮

如果你已經(jīng)是父母了，或許在孩子剛出生的階段做過(guò)這樣的事情——寶寶在睡覺(jué)，看著一動(dòng)不動(dòng)，你就會(huì)用手去探寶寶的鼻子，看看寶寶是不是在正常呼吸，手上有了溫?zé)岬暮粑鼩怏w才會(huì)放心。一般大家管這種行為稱(chēng)之為“新手父母的焦慮”。如今，這一焦慮可以利用ToF技術(shù)來(lái)消除了。由ADI公司、Arrow、香港中文大學(xué)等共同完成的利用ToF技術(shù)針對(duì)健康護(hù)理產(chǎn)品的概念驗(yàn)證設(shè)計(jì)可輕松測(cè)量嬰兒的胸部活動(dòng)，從而計(jì)算呼吸頻率，并將這些信息傳輸至移動(dòng)設(shè)備。

據(jù)介紹，ADI這款業(yè)界首款針對(duì)健康護(hù)理產(chǎn)品的概念驗(yàn)證設(shè)計(jì)在智能傳感算法的支持下，能夠?yàn)楹粑Ｊ奖O(jiān)測(cè)和微小動(dòng)作檢測(cè)提供高精度的，納秒級(jí)實(shí)時(shí)傳感數(shù)據(jù)。該設(shè)計(jì)的監(jiān)視器最前面采用ADI的ToF技術(shù)攝像頭，在嬰兒呼吸時(shí)，監(jiān)視器會(huì)傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過(guò)自定義濾波器和增強(qiáng)算法，讓監(jiān)護(hù)人能夠測(cè)量嬰兒的胸部活動(dòng)，移動(dòng)設(shè)備會(huì)基于嬰兒的呼吸頻率實(shí)時(shí)刷新這些信息。此外，對(duì)于小月齡的嬰兒來(lái)說(shuō)，在還不能熟練翻身的情況下，趴著也有一定的危險(xiǎn)性，該監(jiān)視器也能夠監(jiān)測(cè)嬰兒是否翻身，這一動(dòng)作在移動(dòng)設(shè)備中也會(huì)清晰的看到。

利用ToF技術(shù)針對(duì)健康護(hù)理產(chǎn)品的概念驗(yàn)證設(shè)計(jì)

據(jù)悉，該項(xiàng)概念設(shè)計(jì)將被為摩托羅拉智能育兒品牌提供物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和平臺(tái)服務(wù)的供應(yīng)商HubbleConnected 公司采用，有了這項(xiàng)監(jiān)視器產(chǎn)品，新手爸媽再也不需半夜起身用手指探嬰兒的鼻息或查看寶寶是否翻身，只需拿起手邊的移動(dòng)設(shè)備就可了解寶寶的狀態(tài)啦。

三、為安全生產(chǎn)保駕護(hù)航