近年来，手机产业创新乏力已成为行业的一大难题，如何提升手机的核心竞争力成为众多品牌厂商关注的焦点，TOF技术为手机厂商提供了一种新的思路。TOF技术最早是用于军事上和无人驾驶汽车上，随着手机厂商的推动，TOF相机成为手机创新的一个重要点。
2019年2月24日，LG发布的新机LG G8 ThinQ上采用了TOF摄像头的智能手机问世，英飞凌的REAL3图像传感器芯片可支持高度安全的手机解锁和支付识别认证，TOF技术成为2019年手机厂商创新的一大砝码。近日，在“第八届年度中国电子ICT媒体论坛暨2019产业和技术展望研讨会”上，英飞凌电源管理及多元化市场事业部大中华区—射频及传感器部门总监麦正奇 （Jeffrey Mai）发表了演讲，他给大家讲述了TOF技术在各种智能场景中的应用限制与挑战及英飞凌对TOF技术的理解。
英飞凌电源管理及多元化市场事业部大中华区—射频及传感器部门总监麦正奇 （Jeffrey Mai）
TOF技术的工作原理
TOF技术也叫飞行时间技术，它是通过给被测目标持续发送光信号，然后由传感器端接收从目标返回的光信号，经过计算发射和接收光信号的往返飞行时间来得到被测距离的技术。
通常情况下，TOF技术的实现需要光学透镜、成像传感器、红外发射单元、计算单元和控制单元等。TOF技术和3D结构光技术相同的地方在于，它们都是一个用以补充图像Z轴深度信息的技术。不同点在于，TOF技术发射的是面光源，不像3D结构光那样发射散斑。TOF技术的优势在于它比3D结构光技术在Z方向更加精准，在抗干扰能力和低功耗上的优点非常突出。Jeffrey Mai表示，TOF技术可提供准确、可靠的深度数据，它仅使用一个红外光光源就可以直接测量每个像素中的深度和幅度信息，发射调制红外光到整个场景，TOF成像器可捕获到反射光。他提到，英飞凌的TOF可以提供最精准的深度图，通过发射光和接收光之间测量到的相位差以及幅度值可以得到高度可靠的距离信息以及完整场景的灰度图像。
英飞凌TOF在消费电子、工业、汽车上应用
目前，英飞凌已经有一个系列的TOF在市场上应用，在消费电子、工业、汽车市场处于领先地位。在消费电子上以移动装置为主；工业领域有自动化、安防、机器人等应用；在汽车上，TOF在汽车内部和外部均有应用。
据Jeffrey Mai介绍，英飞凌的REAL3图像传感器可以直接记录深度图和2D灰度图，从实现又快又准确的3D成像。它的优势包括准确、可靠的深度数据；在明媚的阳光下仍可全面运作；可实现紧凑式摄像头设计；快速完成一次性校准；坚固耐用，不含机械部件；深度图计算量小，CPU占用量低，降低功耗等。Jeffrey Mai说道，英飞凌提供可靠、完备的英飞凌的REAL3图像传感器解决方案，为客户提供摄像头、软件驱动程序、3D深度处理管道、参考设计和定制支持、模块制造商培训和支持资源，以及参考生产装置设置，以便模块制造商和原始设备制造商进行校准和测试。
英飞凌的REAL3图像传感器关键应用：移动设备
TOF在智能手机上的应用包括所有照相应用，还涉及前后置镜头。Jeffrey Mai提到，以前置镜头为例，目前英飞凌TOF可于安全生物特征（人脸、手纹）识别，包括和App解锁以及安全支付。在3D人脸扫描领域，TOF应用包括自拍和3D打印、虚拟人物架构和美颜等。在手势追踪和手势判别上，也是TOF在手机上进行的一些量产化应用。
REAL3图像传感器的优势
英飞凌的REAL3图像传感器关键特性包括哪怕在明媚的阳光下亦可实现行业领先的ToF像素性能；尖端的深度管道算法和针对特定应用的智能滤波和伪影校正；高度集成，可实现最小巧的摄像头模块和最低物料成本；已经批量生产验证的校准概念，可实现高精度校准时间小于5秒，不含运动部件。得益于独一无二的背景照明抑制（SBI）电路，REAL3成像器拥有出色性能，确保在明媚的阳光下以很低功耗实现可靠运行。
“客户需要可靠、准确的深度数据，借助于英飞凌最新的CMOS的技术可实现最高的IR光敏性。不管是在强光或黑暗环境，英飞凌的REAL3均可以提供完整的深度信息，这是通过英飞凌的SBI，再透过红外线跟SBI结合的方式，在光线微弱下获取完整信息图，而不会像一般相机因曝光时间不足造成资料信息不完整。”Jeffrey Mai说道。在系统设计的灵活性上，客户要求非常灵活，英飞凌TOF可以给它们提供非常灵活的设计。英飞凌的REAL3提供高度集成、独特性能和丰富特性，可实现最准确、可靠的深度数据，和最小巧的摄像头模块设计。
目前英飞凌携手来自德国锡根的合作伙伴pmdtechnologies股份公司，研制出REAL3 3D图像传感器 家 族 。 两 家 公 司 联 袂 为 摄 像 头 模 块 制 造 商 提 供 技 术 支 持 。Pmdtechnologies为英飞凌的REAL3芯片家族提供了ToF像素矩阵。英飞凌则提供了系统级芯片集成的所有功能块，并且开发出ToF优化CMOS制造工艺。
2019年是手机厂商抢占市场的关键一年，TOF技术已经在安防、医疗等领域有非常广泛的应用，在消费电子产品上的运用仍不多，归根结底在于TOF技术本身和应用案例偏少，随着英飞凌的REAL3图像传感器的出现，给了手机厂商更多的选择。
