現(xiàn)在聽聞蘋果在研發(fā)后置3D傳感器，他的這項設計被網友猜測可能會使用在未來的iPad或者iPhone手機上。但是蘋果為什么要開始這個項目呢？它到底有何用意。

iPhoneX的前置TrueDepth傳感系統(tǒng)讓手機可實現(xiàn)臉部解鎖，還實現(xiàn)對面部表情的實時跟蹤和識別，生成Animojis。但顯然，這只是蘋果的第一步。如果把蘋果手機后置攝像頭也加入3D傳感系統(tǒng)，又會產生什么樣的效果呢？

升級iOS11系統(tǒng)后，蘋果手機可下載AR應用，這主要通過蘋果后置單目攝像頭實現(xiàn)。如果加入后置3D傳感系統(tǒng)可讓AR功能更為強大，例如使AR虛擬形象與真實環(huán)境中的物體，進行更多地交互。3D傳感系統(tǒng)可檢測深度信息，構建三維地圖，而現(xiàn)在，蘋果AR應用只能檢測到一個平面。同樣的，后置3D傳感系統(tǒng)還能為AR眼鏡奠定技術基礎。

不過，有意思的是，根據(jù)彭博社報道，蘋果正在研發(fā)后置3D傳感系統(tǒng)采用的技術路徑，跟前置的TrueDepth系統(tǒng)并不一樣。

此前曾報道，TrueDepth采用結構光技術，將30000個激光點圖案投射到用戶的臉上，并測量失真以生成用于認證的精確3D圖像。這種技術原本由以色列公司PrimeSense研發(fā)，后在2013年被蘋果收購。PrimeSense曾基于結構光技術為微軟研發(fā)Kinect傳感系統(tǒng)。

但據(jù)了解，蘋果正在研發(fā)的3D后置傳感系統(tǒng)將使用飛行時間法3D成像（TImeofFlight，ToF），這種方法更難以實現(xiàn)。其主要是通過激光掃面物體表面，傳感系統(tǒng)會測量激光到達物體和返回的時間。

ToF原理

在上述圖中，我們能看到，ToF關鍵是傳感器要測量物體的距離。

ToF多被應用到LIDAR（雷達）中，其主要的不足在于，它每次只能測量激光到達一個特定點的距離。所以，大部分雷達系統(tǒng)采用機械掃描裝置。雷達系統(tǒng)目前多被用于自動駕駛領域。但體型通常較大，會被放置在汽車的頂部。

顯而易見，這對手機并不適用。目前還有一種新型的雷達稱之為FlashLIDAR。它使用特殊的攝像頭，可測量對每個像素實現(xiàn)飛行時間測量。但FlashLIDAR還在研發(fā)中，同時也遇到了一些挑戰(zhàn)。因為每個像素需要得到自己的飛行時間測量，其中包括觸發(fā)電路、脈沖檢測電路。這便與TrueDepth產生了一定的沖突。

盡管FlashLIDAR的問題在逐步解決，但如傳感器的分辨率可能相當?shù)停咏赩GA分辨率。

另外的問題是，提供適當?shù)拿}沖激光照明。光以每納秒約一英尺的速度傳播，而多數(shù)LIDAR和FlashLIDAR系統(tǒng)光脈沖時間非常短，只有1-2納秒。所以，在一定的時間內，生成足夠密度的光脈沖，被FlashLIDAR檢測到，也具有一定的挑戰(zhàn)。

蘋果已經確定在研發(fā)ToF，但是否最終會用到手機上，還不一定。結構光非常適合用于房間大小的空間內，這也是為什么Kinect和HoloLens也會使用結構光的方案。

對比兩種方案的話，ToF的精準度和穩(wěn)定性較好，但結構光可以做的更小、功耗也小，分辨率相對高。

覺得，蘋果也許在嘗試不同的解決方案，融入到手機中必定有很大的挑戰(zhàn)，我們期待后置3D傳感器能讓AR功能更強大。