Lenovo Phab 2 Pro 3D Time of Flight (ToF) Camera

——逆向分析報(bào)告

全球首款三維（3D）攝像頭集成了Infineon / pmd REAL3飛行時(shí)間（ToF）圖像傳感器

聯(lián)想（Lenovo）在科技創(chuàng)新大會“Tech World 2016”上發(fā)布了全球首款支持谷歌Tango技術(shù)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）智能手機(jī)Phab 2 Pro。聯(lián)想Phab 2 Pro的主要硬件配置為：高通驍龍652八核處理器、6.4寸QHD顯示屏、4G內(nèi)存、多個(gè)攝像頭（前置攝像頭800萬像素，后置三維攝像頭）、4050毫安電池、指紋識別和全金屬機(jī)身。

聯(lián)想Phab 2 Pro智能手機(jī)拆解

聯(lián)想Phab 2 Pro集成了全球首款三維（3D）攝像頭——包含三種攝像頭：高分辨率攝像頭 + 全局快門運(yùn)動追蹤攝像頭 + 近紅外（NIR）景深攝像頭。為了實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)，英飛凌（Infineon）、pmd和舜宇光學(xué)合作，為消費(fèi)類應(yīng)用開發(fā)了三維飛行時(shí)間傳感器。

三維飛行時(shí)間（ToF）攝像頭

飛行時(shí)間（ToF）攝像頭橫截面

聯(lián)想Phab 2 Pro采用三維飛行時(shí)間攝像頭技術(shù)，其中包括三星（Samsung）的1600萬像素CMOS圖像傳感器（CIS）、豪威科技（Omnivision）的具有全局快門技術(shù)的VGA分辨率CMOS圖像傳感器（CIS），以及英飛凌和pmd合作的38 kilopixel分辨率三維圖像傳感器與近紅外垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）集成的攝像頭子系統(tǒng)。

為了提供三維場景，三種攝像頭各司其職，并與其它傳感器“合作”，以實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）運(yùn)動追蹤（Motion Tracking）：通過移動設(shè)備自帶的多種傳感器，在不通過外界信號的情況下，實(shí)時(shí)獲取設(shè)備的姿態(tài)與位置，追蹤設(shè)備在三維空間中的運(yùn)動軌跡。Tango創(chuàng)新性地采用了攝像頭與慣性測量單位（IMU）結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動追蹤功能。

（2）環(huán)境學(xué)習(xí)（Area Learning）：利用視覺信息記錄與索引外界環(huán)境，自動矯正環(huán)境構(gòu)建與運(yùn)動追蹤中積累的誤差，識別重復(fù)環(huán)境。該功能描述起來很容易，但實(shí)施起來則相當(dāng)?shù)睦щy，首先設(shè)備會對其拍攝的每一幀照片提取特征，然后對出現(xiàn)的特征進(jìn)行保存和引索，再利用一些高效的儲存和搜索算法，實(shí)時(shí)地判斷新的一幀是否跟過去曾經(jīng)拍攝的環(huán)境有相似之處，如果匹配準(zhǔn)確的話，設(shè)備可以立即利用之前已經(jīng)收集的環(huán)境信息。

（3）深度感知（Depth Perception）：利用自帶的三維飛行時(shí)間攝像頭掃描外界三維環(huán)境，構(gòu)筑三維模型，再配合運(yùn)動追蹤，即可告訴設(shè)備在空間中的位置，與四周障礙物的距離。

本報(bào)告對聯(lián)想Phab 2 Pro三維飛行時(shí)間（ToF）攝像頭進(jìn)行拆解和逆向分析，同時(shí)也給出制造工藝流程，以及制造成本和價(jià)格預(yù)估。

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