3D感知新浪潮：ToF技術

文 費曉蕾

一路從國際半導體巨頭們的技術和市場管理崗位走來，對于ToF技術，劉洋不僅有著深厚的技術積累，還有著獨樹一幟的想法。

劉洋是復旦大學電子工程系的第一屆微電子畢業(yè)生。畢業(yè)時，國內半導體規(guī)模還不大，很多畢業(yè)生都選擇背井離鄉(xiāng)、飛赴他國。如今，隨著時代的發(fā)展，相對于國外的沒落期，中國半導體已經(jīng)進入一個大好時代，有機會對國外半導體的優(yōu)勢做到反轉。

一路從國際半導體巨頭們的技術和市場管理崗位走來，對于ToF技術，劉洋不僅有著深厚的技術積累，還有著獨樹一幟的想法。2017年借著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展時機，劉洋攜著ToF夢與志同道合的伙伴們一起回到上海，創(chuàng)辦了上海炬佑智能科技有限公司（以下簡稱“炬佑智能”）。近日，創(chuàng)始人劉洋接受采訪，分享了他的創(chuàng)業(yè)故事。

“被ToF產(chǎn)品的復雜度和有趣性所吸引”

經(jīng)過兩年多的發(fā)展，炬佑智能迅速從業(yè)內脫穎而出。當被問及何以能夠抵達至此，劉洋笑言，“天時、地利、人和”。

作為一個在半導體業(yè)界經(jīng)歷過二十多年的技術人員，劉洋曾經(jīng)做過上百種芯片開發(fā)，涉及 MEMS（微機電系統(tǒng)）、DSP（數(shù)字信號處理芯片）、Audio codec（音頻多媒體數(shù)字信號編/解碼器）、PA（功率放大器）、圖像傳感器、電源、射頻接收器、數(shù)字PA和optical interface（光學接口）等，碰到過無數(shù)的困難，也完成了很多重要芯片項目的攻關，但最終還是被ToF產(chǎn)品的復雜度和有趣性所吸引，每天都是在產(chǎn)品開發(fā)的樂趣中度過。

談及ToF技術，劉洋介紹，“對于公眾來說，ToF是一項新的3D視覺技術，ToF傳感器是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術之一。智能家居、智能安防、智慧零售領域，ToF傳感器用于識別和跟蹤人體，讓人類生活各方面變得更加智能；在自動駕駛/車內感知及監(jiān)控/AGV領域，ToF傳感器是車載激光雷達、車內人體識別、車內手勢識別的重要元器件等。而未來，ToF傳感器將超越3D感知范疇，對人體生理指標、物體速度等信息進行測量，走向4D感知?！?/p>

作為3D視覺產(chǎn)業(yè)鏈上的一員，炬佑智能的成長與壯大離不開產(chǎn)業(yè)發(fā)展的帶動，即劉洋口中的“天時”。

3D視覺較早出現(xiàn)在微軟Kinect、英特爾RealSense等消費級產(chǎn)品中，并于近幾年隨著硬件端技術、算法與軟件的不斷發(fā)展，精度和實用性大幅提升，“3D深度相機+手勢/人臉識別”得以具備了大規(guī)模進入移動智能終端的基礎，因此蘋果大規(guī)模采用結構光技術就徹底激活了3D視覺市場，開啟了新時代。

三年來，炬佑智能的技術團隊發(fā)展很快，現(xiàn)在已經(jīng)有70多個成員，主要來自國際芯片大廠 ，包括 TI、ADI、海思、NXP等公司。劉洋本人也在TI、ADI做過多年，有很多成員也都是過去很熟悉的工作伙伴。所以，整個團隊的戰(zhàn)斗力很強，也很穩(wěn)定。此外，團隊成員也覆蓋了包括芯片、模組，光學、應用算法等技術領域。

|炬佑智能創(chuàng)始人劉洋

炬佑智能的發(fā)展方向與策略為國內廠商提供了良好的示范，用差異化特色與國際廠商正面對戰(zhàn)，擺脫國內廠商低價競爭的慣性思維。

劉洋提到，本土公司對國內市場的判斷更準確，更理解本土客戶的心理，策略會向本土客戶傾斜，便宜而且反應迅速，擁有很高的性價比，可以全方位支持客戶，這是國外廠商不容易做到的。

獨樹一幟，打造研發(fā)閉環(huán)

“久負盛名的大廠往往只專注于核心Sensor部分，而我們炬佑智能就是要堅定不移地走系統(tǒng)聯(lián)動方向，這里面有技術層面的原因。舉個例子，拍照會出現(xiàn)過曝或者欠曝情況，為了解決它們，傳統(tǒng)相機提供的選擇就是調快門和光圈。但是如果采用炬佑的ToF技術，我們就可以有第三種解決辦法—調發(fā)光，這樣就更為靈活，整體解決方案也會有更多的可能性，比如我可以把pattern做到發(fā)光模塊里面，采取發(fā)光編碼調制等方案，我可以不僅在空間域，也可從時間域處理?！?/p>

劉洋談到，從系統(tǒng)的角度整體去做，炬佑智能不僅具備完全的解決方案能力，在不斷深挖的過程中，我們發(fā)現(xiàn)它還能夠為很多現(xiàn)有技術不能解決的問題提供可行方案，走向創(chuàng)新。

ToF方案的關鍵瓶頸當屬傳感芯片，劉洋認為，ToF玩家以做不做芯片可以劃分為兩種類型。第一類以索尼、松下、三星為代表，有自己的芯片產(chǎn)品；第二類則玩家眾多，涉足芯片之外的其他業(yè)務（模組、算法、系統(tǒng)、應用等）。

炬佑智能兼顧兩者的優(yōu)勢，成立之初立足于芯片研發(fā)，為了進一步打開市場，開始向其他業(yè)務拓展。這使炬佑智能形成了獨到的優(yōu)勢：比第二類公司更了解ToF，比第一類公司更懂系統(tǒng)和應用。這樣的研發(fā)閉環(huán)，也有利于發(fā)現(xiàn)市場上的應用需求，及時推進內部芯片迭代。

站在系統(tǒng)層面分析問題、解決問題始終是創(chuàng)新的關鍵。此外，軟件算法、校正能力等也是影響方案品質的關鍵，劉洋表示，會以全局、長遠的眼光面對競爭，也會與頂尖算法公司合作。盡管在底層技術方面形成了一定的積累，但是需逐漸向應用層拓展，高性能和上市時間同樣重要。

模擬半導體未來可期

談及行業(yè)的發(fā)展情況，劉洋有著自己的觀點，他認為，3D傳感和ToF技術都處于起步階段，將來整個市場和技術發(fā)展?jié)摿薮蟆，F(xiàn)在，不管是ToF技術還是其應用都處于萌芽期，而且很多ToF技術的性能評估還屬于靜態(tài)狀態(tài)。

下一步則是怎么能把ToF 3D感知做得更動態(tài)，在動態(tài)感知的前提下，將ToF傳感器和3D感知的精度提高。然后是更智能的傳感器，也就是說實現(xiàn)動態(tài)感知的前提，需要一些大量的算法處理。

最終階段是ToF傳感器與其他傳感器的融合。我們認為3D感知的智能化，一方面來自傳感器本身的智能化，第二方面是處理的智能化，第三方面是光源的智能化，第四方面則是和其他傳感器融合后的智能化。

“模擬電路的難點是我們一直談到工匠精神，必須要有一定的年數(shù)，才能真正的把電路做得更好，一般至少要五年到十年。炬佑智能成立兩年多，雖然不乏超過十五年工程開發(fā)經(jīng)驗的人才團隊，但是還是需要時間去打磨產(chǎn)品，精益求精、不斷學習和成長。”劉洋說。

他透露，近期，炬佑智能將針對主要應用推出高精度人臉識別模塊、高精度箱體和體積識別模塊，可以覆蓋20米的長距檢測模塊等。同時，炬佑智能也將開放ToF系統(tǒng)開發(fā)實驗室，與各行業(yè)伙伴一起緊密合作開發(fā)更多的ToF應用產(chǎn)品。