随着无人机、机器人、AR/VR、手机等硬件设备能够利用深度信息实现多种关键新功能,深度传感器正成为硬件迭代的一个重要方向。多个摄像头组成的深度捕捉系统和多组件解决方案正在走上更小更轻便的进化之路。

来自加拿大的新创公司Airy3D开发出3D深度信息捕捉的新技术:通过在单个传感器表面加一层掩模,通过适当的计算,即可获得空间的深度信息,他们将这个结构称之为Transmissive Diffraction Mask(TDM)。

Airy3D的做法是在普通晶圆上设计了特殊的微细结构,并提供相匹配的关键算法。光线通过这一特殊结构,会根据物体(光源)离镜头的距离,产生差异化的衍射信号,进而通过Airy3D专有的图像处理算法解析出2D彩色图像信息和3D深度信息。

这样的方法优势之一是成本方面,掩膜的材料很常见,利用传统半导体工艺,这样的生产过程要比加工多组的成像镜头在成本上更有优势,同时也易于量产。

优势之二在于,对不同波段信号的传感器,无论是RGB传感器还是红外传感器,采用这种方法获取深度信息的原理上是比较通用的,也都能用单一镜头和较低的额外计算成本解决问题。

另外,由于这种方式不需要额外驱动其他传感器,所以不会为系统带来额外的功耗。

据Airy3D的CEO、Dan Button向36氪介绍,这种方案的适应性非常强,他们的第一代产品理想的识别距离,是在镜头前1厘米到10米。在点云精度方面,Dan介绍说,能够满足其投资方博世在汽车工业方面的标准,在动态信息获取的延迟方面,他们可以做到仅用几个毫秒。

过去两年中,Airy3D一直在使用市场上现成的CMOS图像传感器开发被动式单一传感器3D信息获取技术。今年年初,Airy3D已经和一个全球顶级图像传感器公司达成战略伙伴关系,将Airy3D的TDM 技术与该公司现有的旗舰图像传感器相结合,生产出新的3D图像传感器。使用现有的生产设备,这家图像传感器公司正在制造商业级的3D图像传感器,并会在今年晚些时候面市。

Dan对产品的市场前景很有信心。他们目前的重点是手机,VR / AR设备和其他消费类电子产品,以及汽车方面的应用。目前能够实现深度信息获取的方案有很多种,例如立体相机阵列、微透镜阵列、结构光、TOF等方法。而Airy3D所采用的方案是业内首创。这种方案的思路和原理虽然易于理解,但是想要做到输出精准的点云数据,需要在算法上不断尝试。能够在现阶段做到商品化,Airy3D的开发具备相当的领先性。

Airy3D在近期获得了350万美元的种子融资,由华岩资本CRCM Ventures和R7 Partners领投,中经合集团WI Harper Group、博世风投Robert Bosch Venture Capital、Nautilus Venture Partners等跟投。

注:本文作者祖志楠,本文题图来自123RF。

Airy3D研发出新型3D图像传感器,捕捉深度信息不再需要多个镜头

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