智能手機正沿著話音交流-信息獲取-娛樂社交的趨勢快速前進,圖像技術(shù)正沿著模擬人眼-學(xué)習(xí)人眼-超越人眼的方向進化。QUwesmc
目前,手機品牌廠商的賣點從價格硬件升級為性能和差異化,拍照和攝像作為用戶消費升級的一個重要因素,成為手機廠商競爭的焦點。隨著單攝像頭技術(shù)和應(yīng)用進入瓶頸期,難以出現(xiàn)大的創(chuàng)新體驗,廠家紛紛推出采用雙攝像頭的手機,雙攝像頭已經(jīng)越來越多的被市場接受。QUwesmc
2014年,智能手機市場僅有HTC M8、酷派鉑頓和榮耀華為6 plus少數(shù)產(chǎn)品使用雙攝像頭;2016年,智能手機市場正式迎來雙攝像頭時代,LG、華為、樂視、小米、海信、中興、360等廠家分別推出自己搭載雙攝像頭的手機型號,在主流旗艦手機中迅速普及。蘋果和三星也將在即將推出的旗艦手機中搭載雙攝,2017年,可以預(yù)見雙攝像頭將成為100到200美金價位手機標配。到2018年,智能手機、平板電腦將是雙攝的最主要的應(yīng)用領(lǐng)域,整個產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模將達到974億元市場前景廣闊。QUwesmc
手機雙攝像頭市場規(guī)模和前景大好
在硬件層面,雙攝像頭是指一個攝像頭模組帶兩顆攝像頭芯片,即手機后置攝像頭數(shù)目為兩顆。按照兩顆攝像頭不同的功能也可分為主副攝像頭結(jié)構(gòu)和平行雙攝像頭結(jié)構(gòu)。主副雙攝像頭中主攝像頭負責拍照,副攝像頭只收集景深信息;平行雙攝像頭中兩顆攝像頭同時參與成像。因為成像質(zhì)量是兩顆攝像頭的疊加,這樣可降低單個攝像頭模組的高度,使得透鏡數(shù)目對手機厚度的壓力降低。QUwesmc
在應(yīng)用層面,雙攝像頭相較于單攝像頭而言優(yōu)勢明顯。雙攝像頭具有準確定位并測距、光學(xué)變焦、暗光效果增強、3D拍攝及3D建模等功能,并且可以有效解決單攝的高度問題,以及單攝在追求高像素過程中所遇到的瓶頸,并能實現(xiàn)快速對焦,拍攝出的畫面清晰度也要高于單攝。QUwesmc
在算法層面,雙攝還可用于VR/AR上,配合算法能實現(xiàn)3D建模、打造虛擬空間,實現(xiàn)手勢識別功能,較好契合VR/AR中較為重要的人機交互如語音、手勢、眨眼等方式,應(yīng)用優(yōu)勢非常顯著。QUwesmc
雙攝像頭模塊所帶攝像頭顆數(shù)是普通模塊2倍,加上未來幾年雙攝像頭產(chǎn)業(yè)會迎來快速增長,甚至延伸至汽車電子、安防監(jiān)控、AR/VR、智能機器人、無人機等新興應(yīng)用市場,包括感光元件、鏡頭、CIS、音圈馬達、紅外濾光片、ISP芯片、攝像頭模組在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈廠商都將大幅受益。QUwesmc
實際上,過去由于雙攝像頭存在算法資源稀缺、制造難度較大、單手機投入成本高、產(chǎn)業(yè)規(guī)?;顿Y大等諸多技術(shù)難度發(fā)展緩慢。2016年以來,高通、MTK積極地開發(fā)算法,索尼、三星、LG感光元件和雙攝像頭模組產(chǎn)能擴充,iPhone新一代手機有望搭載雙攝像頭,華為P9搭載麒麟955集成自研ISP芯片的部分拍照水準達到單反級別,三星S8將使用四個攝像頭分辨率高達4K,整個市場情緒發(fā)生大變化,雙攝像頭產(chǎn)業(yè)正在加速催熟。QUwesmc
手機雙攝產(chǎn)業(yè)爆發(fā)在即,特別是在手機ISP芯片和先進算法方面,國內(nèi)廠商都有哪些技術(shù)準備和方案供給?手機芯片廠商紛紛自研ISP和算法,第三方獨立ISP芯片廠商的機會在哪?機器視覺算法和圖像處理芯片在汽車電子、安防監(jiān)控、AR/VR市場有哪些熱門應(yīng)用?
在深圳會展中心舉辦的2016深圳國際電子展上,上海興芯微電子科技有限公司總經(jīng)理周宇接受《國際電子商情》記者采訪,分享了他對上述問題的看法和觀點。QUwesmc
手機拍照和3D重建是雙攝的重要應(yīng)用
目前,國內(nèi)做手機雙攝方案的廠商很少布局較晚,主要流行的還是單片單通路方案。周宇表示,興芯微從去年八月份開始堅定看好手機雙攝市場,全力開發(fā)設(shè)計新的雙攝ISP芯片,雙13M完整方案將于今年12月左右出貨。明年年初,國內(nèi)市場上將有很多雙攝方案出現(xiàn),除幾款旗艦手機搭載外,可能會成為一千塊左右機型的標配。QUwesmc
手機拍照已經(jīng)發(fā)展成為用戶剛需,逐漸取代淘汰原有的數(shù)碼卡片機。周宇表示,就光學(xué)變焦這一剛需功能而言,單一攝像頭已經(jīng)不能滿足需求,增加進光量會讓手機變厚,增大鏡頭會讓人以為是帶有通話功能的卡片機,手機主打輕薄時尚,兩種方案都不理想。光學(xué)變焦這方面,高通、舜宇光學(xué)都傾向于多鏡頭研發(fā),目前雙攝像頭方案已經(jīng)可以解決兩倍光學(xué)變焦問題,明年可能達到三倍,五倍光學(xué)變焦未來也會被攻克。QUwesmc
為了讓手機拍照效果更好,除了光學(xué)變焦外,雙攝另外一個優(yōu)勢是暗態(tài)加強。一個彩色一個黑白攝像頭,黑白的進光量是彩色的三倍。在夜間這種光線條件不充足的情況下,雙攝像頭相機采用讓一個攝像頭長曝光、另一個攝像頭短曝光的思路合成最終相片,有效提升了畫面的亮度、細節(jié),降低了噪點。另外,通過主攝像頭加景深探測攝像頭的設(shè)計,景深探測攝像頭用來測算景深范圍和空間信息,實現(xiàn)0.3秒快速準確對焦,使相片達到焦點清晰、背景虛化的淺景深效果;或者通過軟件算法實現(xiàn)薄化、虛化效果,讓先拍照后對焦成為可能,讓你想要的人物或者圖像更加清晰而淡化背景。QUwesmc
就拍照效果應(yīng)用而言,國內(nèi)廠商華為走在前面,榮耀V8可以實現(xiàn)3D建模初步應(yīng)用,這一功能被視為未來主流發(fā)展方向。AR游戲Pokémon Go大熱,明年安卓陣營將上VR,在空間建模方面,聯(lián)想計劃在10月份發(fā)布一款手機,雙攝可以更好的完成AR/VR測算周圍世界的3D模型。3D建模將涉及到兩幅照片的合成、空間精確深度,對雙攝像頭硬件要求很高,未來將會要用到TOF解決。QUwesmc
聯(lián)發(fā)科、高通自研發(fā)ISP,獨立ISP的機會
興芯微提供的完整雙攝方案——XC9130QUwesmc
近年來,聯(lián)發(fā)科、高通、華為都在自家的AP中集成有ISP芯片,國產(chǎn)廠商展訊的研發(fā)也在跟進,隨著雙攝像市場打開,獨立ISP廠商迎來轉(zhuǎn)機。周宇認為,很難打入華為海思麒麟芯片供應(yīng)鏈,不過聯(lián)發(fā)科、高通的市場有機會。興芯微研發(fā)的ISP單路圖像效果已經(jīng)可以媲美iPhone5,卡位100-200美金價格的手機市場擁有很大的機會。QUwesmc
因為提升手機拍照效果是系統(tǒng)工程,涉及攝像頭、鏡頭、算法、APP、屏幕色調(diào)的調(diào)試,周期為3-5個月左右。對于二線廠商或者千元機市場而言,不能拿到手機芯片原廠很好的支持力度和供貨,興芯微可以獨立提供完整的雙攝方案,包括芯片、算法、調(diào)試一站式服務(wù),縮短二線客戶產(chǎn)品開發(fā)周期,幫助廠商的雙攝像頭手機快速上市。據(jù)悉,興芯微提供的標定矯正、景深圖手機雙攝像頭完整方案ISP芯片DEMO已經(jīng)流片,預(yù)計今年底或明年初將大量供貨。QUwesmc
傳感器+攝像頭:RGBIR紅外、視覺處理
興芯微雙通道2乘2 RGBIR傳感器,全像素輸出紅外圖像、可見光圖像,集成全新算法提升可見光圖像的色彩真實度和色彩飽和度,實現(xiàn)拍照+虹膜識別QUwesmc
三星Note7具備的虹膜識別功能,其實是使用了RGBIR紅外技術(shù)。周宇表示,虹膜識別并不能取代指紋識別的解鎖功能,不過在安全手機應(yīng)用上有很大的空間,比如隱私加密、大額度移動支付等小眾市場。此前,華為手機曾嘗試研發(fā)過RGBIR,由于沒有解決紅外拍攝的問題,前置攝像頭可見光圖像拍照會偏紅,嚴重影響自拍體驗。據(jù)說,iPhone 8也將搭載RGBIR紅外虹膜識別技術(shù),未來三星、蘋果會主導(dǎo)這一塊的應(yīng)用。QUwesmc
值得一提的是,RGBIR紅外技術(shù)在AR/VR、全景相機、無人機、汽車電子方面有很大的市場,主要是雙目交互、操控,以及全天候近紅外遠紅外的圖像處理方面,實現(xiàn)夜間、暗景、霧雨天氣等復(fù)雜環(huán)境條件下的拍攝。QUwesmc
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未來將主打手機雙攝方案外,興芯微正在積極布局人工智能、ADAS高級輔助駕駛領(lǐng)域,在高端行車記錄、航拍、運動相機、倒車影像、夜視儀等市場已推出多款產(chǎn)品。QUwesmc
周宇最后表示,成立于2011年的興芯微與國內(nèi)知名的視覺算法廠商創(chuàng)業(yè)公司格林深瞳、商湯科技有良好的合作,隨著ADAS自動駕駛、人工智能、AR/VR逐步落地,興芯微將提供機器視覺的整體解決方案,與整個產(chǎn)業(yè)鏈共享未來。
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