聚焦資訊技術領域 為產業發聲
導讀
據報導， 2019年蘋果公司將為iPhone手機配備前後兩個3D感測器， 以便讓iPhone變成領先的AR（增強現實）設備。 當前， iPhone X已經配備了前置3D傳感系統TrueDepth。 該感測器系統採用的是“結構光”技術。 知情人士稱， 蘋果將為iPhone配備的後置3D感測器將採用不同的技術， 即“飛行時間”技術。 那麼“結構光”和“飛行時間”到底是什麼技術呢？它們又能和AR有何關係呢？
什麼是三維手勢識別
說起手勢識別技術， 可以分為三個等級：二維手型識別、二維手勢識別、三維手勢識別。 下面以（X座標， Y座標， Z座標）組成的座標資訊來表示一個物體的座標位置。
分類
二維手型識別
二維手勢識別
三維手勢識別
維度
X座標， Y座標
X座標， Y座標
X座標， Y座標， Z座標
所需硬體
單個攝像頭
單個攝像頭
“結構光”和“飛行時間”技術、“多角成像”
優勢
識別幾個靜態的手勢， 比如握拳或者五指張開。 可以做到開/關/切換視頻
可以追蹤手勢的運動， 進而識別較複雜動作， 可以實現前進/後退/向上翻頁/向下滾動等動作
可以識別各種手型、手勢和動作
劣勢
只可以識別預設好的狀態， 拓展性差， 控制感很弱， 用戶只能實現最基礎的人機交互功能。
從純粹的狀態控制， 變成了比較豐富的平面控制， 但人機交互體驗感仍然較差
難度較大
蘋果所宣佈的“結構光”和“飛行時間”技術， 都是三維手勢識別的硬體實現方式， 除此以外， 還有一種叫做 “多角成像”的實現方式。 三維手勢識別需要的輸入是包含有深度的資訊， 可以識別各種手型、手勢和動作。 相比於二維手勢識別技術， 三維手勢識別不能再只使用單個普通攝像頭， 因為單個普通攝像頭無法提供深度資訊。 硬體實現方式加上新的先進的電腦視覺軟體演算法就可以實現三維手勢識別了。
三維手勢識別的三種特別硬體
■ 結構光（Structure Light）
這種技術的基本原理是， 載入一個鐳射投射器， 在鐳射投射器外面放一個刻有特定圖樣的光柵， 鐳射通過光柵進行投射成像時會發生折射， 從而使得鐳射最終在物體表面上的落點產生位移。 當物體距離鐳射投射器比較近的時候， 折射而產生的位移就較小；當物體距離較遠時， 折射而產生的位移也就會相應的變大。 這時使用一個攝像頭來檢測採集投射到物體表面上的圖樣，
■ 飛行時間（Time of Flight）
這一硬體技術是微軟新一代Kinect所使用的。 這種技術的基本原理是載入一個發光元件， 發光元件發出的光子在碰到物體表面後會反射回來。 使用一個特別的CMOS感測器來捕捉這些由發光元件發出、又從物體表面反射回來的光子，就能得到光子的飛行時間。根據光子飛行時間進而可以推算出光子飛行的距離，也就得到了物體的深度資訊。就計算上而言，光飛時間是三維手勢識別中最簡單的，不需要任何電腦視覺方面的計算。
■ 多角成像（Multi-camera）
多角成像這一技術的代表產品是Leap Motion公司的同名產品和Usens公司的Fingo。這種技術的基本原理是使用兩個或者兩個以上的攝像頭同時攝取圖像，就好像是人類用雙眼、昆蟲用多目複眼來觀察世界，通過比對這些不同攝像頭在同一時刻獲得的圖像的差別，使用演算法來計算深度資訊，從而多角三維成像。
三維手勢識別成VR火爆前提
AR發展自出現以來一直未曾火爆，究其原因，不僅是因為企業研發成本和運營成本攀升，更存在一些技術因素導致AR難以大規模使用，例如AR遊戲在人機交互上存在劣勢，使用戶體驗感下降。三維手勢識別就是其中一個重要技術因素，不過目前已經取得了較大進步。這表示，用戶將來在體驗AR技術的時候，人機交互體驗感將大大增強。
知情人士稱，目前蘋果已經開始接觸基於“飛行時間”技術的3D感測器供應商，商討潛在的合作事宜。當前，生產該類型感測器的廠商包括英飛淩、索尼、意法半導體和松下等。為iPhone配備後置3D感測器將允許iPhone運行更多的AR應用。之前，蘋果CEO蒂姆·庫克曾多次強調AR的巨大潛力。他去年8月曾表示，人工智慧（AI）和AR是蘋果未來的核心技術。
現在，我們已經看到AR正在改變我們的工作、學習、娛樂和交流方式。未來，AR將永久改變我們使用科技的方式，我們期待AR領域的迅速發展。
聲明：
以上圖片及視頻來源於網路
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黃河連線原創文章，轉載請注明出處
使用一個特別的CMOS感測器來捕捉這些由發光元件發出、又從物體表面反射回來的光子，就能得到光子的飛行時間。根據光子飛行時間進而可以推算出光子飛行的距離，也就得到了物體的深度資訊。就計算上而言，光飛時間是三維手勢識別中最簡單的，不需要任何電腦視覺方面的計算。
■ 多角成像（Multi-camera）
多角成像這一技術的代表產品是Leap Motion公司的同名產品和Usens公司的Fingo。這種技術的基本原理是使用兩個或者兩個以上的攝像頭同時攝取圖像，就好像是人類用雙眼、昆蟲用多目複眼來觀察世界，通過比對這些不同攝像頭在同一時刻獲得的圖像的差別，使用演算法來計算深度資訊，從而多角三維成像。
三維手勢識別成VR火爆前提
AR發展自出現以來一直未曾火爆，究其原因，不僅是因為企業研發成本和運營成本攀升，更存在一些技術因素導致AR難以大規模使用，例如AR遊戲在人機交互上存在劣勢，使用戶體驗感下降。三維手勢識別就是其中一個重要技術因素，不過目前已經取得了較大進步。這表示，用戶將來在體驗AR技術的時候，人機交互體驗感將大大增強。
知情人士稱，目前蘋果已經開始接觸基於“飛行時間”技術的3D感測器供應商，商討潛在的合作事宜。當前，生產該類型感測器的廠商包括英飛淩、索尼、意法半導體和松下等。為iPhone配備後置3D感測器將允許iPhone運行更多的AR應用。之前，蘋果CEO蒂姆·庫克曾多次強調AR的巨大潛力。他去年8月曾表示，人工智慧（AI）和AR是蘋果未來的核心技術。
現在，我們已經看到AR正在改變我們的工作、學習、娛樂和交流方式。未來，AR將永久改變我們使用科技的方式，我們期待AR領域的迅速發展。
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