详解体感摄像头产业链 苹果布局双摄的野心?
如果说鼠标是PC电脑时代人机交互的主要设备,那么体感则可能成为智能设备未来更直接的人机交互方式。到2020年,体感摄像头在智能电视中的渗透率有望达80%,在智能手机中的渗透率可达50%,市场规模将达百亿量级。
虚拟现实VR产业的快速发展更加突显了体感交互技术的必要性:产品级三大VR头显HTC、Oculus和索尼PS均利用体感交互技术实现全沉浸式真实感用户体验;双目体感技术更有机会实现无需额外硬件的手势识别。
本期的智能内参,我们就推荐来自中信证券的报告详细介绍体感摄像头产业链。
以下为智能内参整理呈现的干货:
事实上,体感交互技术经理了三个阶段:
1.早期的智能设备交互才用手柄方式,如任天堂的Wii Remote和索尼PS Move等;
2.2010年起,红外体感摄像头开始被使用在微软Kinect、英特尔RealSense等设备;
3.2013年起,更加轻便的双目摄像头体感设备被应用在PS4、LeapMoTIon等产品中。
手柄体感
通过手柄与主机的信号交互实现运动状态的精准捕捉。早期的智能设备交互才用手柄方式:
1.通过红外/可见光拍摄,实现手柄的空间定位;
2.借助手柄内置的传感器(如陀螺仪、地磁感应器等),实现手部活动的精准感知。
手柄体感交互方式简单可靠,但硬件设备数量较多,难以提供真实的用户体验,因而正逐渐被红外体感、双目体感所取代。
红外体感
光学摄像头和红外深度传感器确定人体空间位置。红外体感设备一般包括两部分:
1.普通光学摄像头,实现人体的二维捕捉;
2.红外深度传感器,通过发出或接收红外光来确定深度信息。
二者结合即可获得人体的三维空间位置。
红外体感交互方式可以解放双手,带来前所未有的互动体验,因而在大型设备(如智能电脑、智能电视等)中得到了广泛应用(体育类游戏、虚拟乐器弹奏、3D雕塑、机器人控制等),掀起了体感技术的热潮。红外体感的重要发展趋势是小型化,未来可能应用于VR、智能手机等移动终端。
双目体感
硬件设备及简化,或将成为智能手机体感交互的长期方向。
双目体感设备仅需要两个普通光学摄像头,利用双目立体视觉成像原理实现三维定位,即可进行手势、肢体动作的综合分析判断。
这种方法对于用户的输入限制较小,可以实现更加自然的人机交互;由于设备极简,更有可能应用至智能手机等小型移动终端。
目前,多款手机已经搭载双摄像头,如iPhone 7 Plus、LG OpTImus 3D、HTC EVO 3D、LG V10、华为荣耀等,智能手机进入裸眼3D时代。
但是,双目体感尚存在计算量较大的问题,对硬件和算法的要求较高。预计伴随芯片和计算能力的提升,双目体感或将成为智能手机体感交互的长期发展方向。
苹果的双目体感布局
苹果多项专利全产品线布局体感控制,下一代产品或将搭载双目体感摄像头。
2013年11月,苹果收购微软Kinect的关键供应商PrimeSense。
2014年12月,美国专利商标局公布了苹果的一项体感操作专利ZoomGrid,是PrimeSense核心技术之一, 计划用于未来的Apple TV和Mac产品;此外,还有一项与PrimeSense无关的体感操作专利,用于iPhone、iPad或者iPod touch,这一项技术可以在设备的侧边进行远程手势操作,而无需任何接触。
2015年1月,苹果有获得一项与3D体感操作相关的技术专利,可以将用户的手势转化为计算机指令,专利文件中表示适用范围包括Apple TV、iPhone、iPad和Mac。
2016年7月,苹果旗下PrimeSense团队获得一项光学测绘专利,可以内嵌在iOS设备中,识别用户手势操作。此系统包括一个图形投影仪,用于生成图形光学投射在用户手部,光探测套件收集手部反射的光线并将图像数据发送给控制器,控制器构建手部三维立体图。此系统能嵌入iPhone、iPad、iPod、Mac等设备中。
2016年9月7日,苹果发布了新一代的iPhone7,搭载双摄像头。预计下一代苹果智能手机将大概率搭载双目体感技术,掀起体感应用的新浪潮。
体感交互技术关键供应商
InvenSense的核心技术在于陀螺仪、加速传感器、磁力传感器等元件,适用于手柄体感,其代表产品为任天堂Wii。
PrimeSense的关键技术是光编码LightCoding技术,曾被用于微软Kinect一代、华硕XTIon Pro等产品中,2013年被苹果收购后停止对外授权和供货。
Omek的主要技术优势为手势识别和追踪软件,2013年被英特尔收购,英特尔随后推出实感摄像头RealSense。
SoftKineTIc精于深度感应芯片和体感中间件,供货索尼PS4。
LeapMotion的核心技术为双目摄像头手势追踪,面向PC和Mac发布
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