科普：热炒的iPhone 12所搭载的激光雷达是啥黑科技？

3d视觉的市场被彻底打开

丝毫不夸张的说，机器3d视觉伴随着未来智能汽车的爆发，而成为未来科技领域新风口！在iphone 12发布前夕，先让我们来看看激光雷达究竟是啥黑科技。

3d感知技术原理

目前3d感知技术分为双目测距、3d结构光，以及tof飞行时间三大流派。以前手机后摄模组通过双目测距法来获取物体的3d信息，这种方式需要调用两颗以上的摄像头，通过视觉差计算出物体的深度信息，大量耗费电力和计算资源，且精度和速度都相对较低。

主流3d视觉方案对比

而在iphone x之后，苹果首次推出3d结构光技术的face id，并一下子带火了3d视觉应用。3d结构光技术通过红外光投射到物体上约3万个点阵，通过这些点阵的深度信息来描绘物体3d结构，其精度高但有效距离很近，因此更适合作为前置刷脸支付。

而tof则为飞行时间法，顾名思义就是通过光源飞行投射到物体上的时间来计算深度信息。相对于3d结构光的点阵投射，tof则是一面均匀的光源，虽然精度上逊色于3d结构光，但是速度更快，距离更远，范围更大，更适合3d建模、强化拍摄、ar应用。

苹果激光雷达解读

其实在最新款ipad pro发布时，苹果就引入了激光雷达扫描仪（lidar）。当然苹果的激光雷达扫描仪仍属于tof技术流派中的一个分支，只是把传统的红外光换成了闪光激光模式，这令其获得更高的精度、更快的速度、更强的抗干扰性，相比以前可谓质的飞跃。

苹果激光雷达引入iphone 12

事实上苹果lidar激光雷达厉害之处还不仅于此，苹果是第一个将dtof技术商用化的消费级硬件公司，这里就需要解读itof和dtof两个分支的差异。简单的说，主流手机常用的是itof方案，而苹果lidar则为dtof，前者精度为厘米级，而后者则为毫米级。

当初ipad pro引入lidar激光雷达，是因为苹果将其从娱乐工具定义为生产力工具，因为高精度的3d建模能力在很多领域拥有着极大的商用价值。而此次苹果把lidar激光雷达下放到iphone 12 pro当中，显然苹果吃透了这项技术，并赋予iphone更高的应用价值。

激光雷达有什么用

iphone 12引入lidar激光雷达最直接的用途显然就是增强拍摄及ar应用的能力，其中我们在日常应用中收益最大的当属拍摄能力的提升。lidar激光雷达解决的是拍摄中对焦的部分，不仅对焦的精度更高，甚至在完全黑暗的地方完成对焦。

激光雷达眼中的世界

精准的对焦不仅可以让你获得一幅清晰锐利的照片，而且还能够通过lidar激光雷达强大的3d视觉能力把人物从环境中以更高的精度剥离出来，并通过算法进行机内多张合成，从而形成更符合真实光学特性的照片，足以媲美单反相机的拍摄效果。

而在ar的部分，因为lidar激光雷达带来的更高精度的3d建模能力，无疑对于强化ar应用起到了关键性的提升。据悉，lidar激光雷达所能实现的虚实遮挡效果已经达到了几乎“无法区分真假”的地步，ar虚拟出来的物体已经高度融合于实景当中。

新的技术战场形成

仅需一部手机，房产经纪就能瞬间完成房屋建模，配合vr实现远程3d实景看房。激光雷达扫地机器人能分辨物体3d形态，绕开宠物粪便避免“粪发涂墙”的尴尬。这些只是3d激光雷达的小把戏，未来机器人、自动驾驶、工业自动化等领域价值不可估量。

利用激光雷达快速3d建模

至于未来智能汽车乃至万物互联是多么大的一片蓝海，便不需要我再赘述。遗憾的是，自苹果iphone x发布的那一刻，其实我们在3d感知领域就已经起步晚了。事实上目前苹果和微软等美国科技巨头垄断了大量的相关技术专利，新的技术壁垒正在形成当中。

但3d感知作为新兴技术仍存在追赶的机会，比如华为公司在3d感知领域拥有巨大研发投入，华为mate或p系列旗舰型号均配备3d深感摄像技术。此外华为近期宣布加入激光雷达战局，布局未来的智能汽车产业。国内配套企业也在快速成长，产业链条正在形成。

结束语：

如果把芯片比喻人类的大脑，那3d感知就像双眼一样重要。在3d感知的新赛道上，以苹果为首的美国科技巨头再次抢跑成功，我们只有更奋力追赶才能避免技术壁垒再次形成。