3D感知新浪潮：ToF技术

文 费晓蕾

一路从国际半导体巨头们的技术和市场管理岗位走来，对于ToF技术，刘洋不仅有着深厚的技术积累，还有着独树一帜的想法。

刘洋是复旦大学电子工程系的第一届微电子毕业生。毕业时，国内半导体规模还不大，很多毕业生都选择背井离乡、飞赴他国。如今，随着时代的发展，相对于国外的没落期，中国半导体已经进入一个大好时代，有机会对国外半导体的优势做到反转。

一路从国际半导体巨头们的技术和市场管理岗位走来，对于ToF技术，刘洋不仅有着深厚的技术积累，还有着独树一帜的想法。2017年借着产业的发展时机，刘洋携着ToF梦与志同道合的伙伴们一起回到上海，创办了上海炬佑智能科技有限公司（以下简称“炬佑智能”）。近日，创始人刘洋接受采访，分享了他的创业故事。

“被ToF产品的复杂度和有趣性所吸引”

经过两年多的发展，炬佑智能迅速从业内脱颖而出。当被问及何以能够抵达至此，刘洋笑言，“天时、地利、人和”。

作为一个在半导体业界经历过二十多年的技术人员，刘洋曾经做过上百种芯片开发，涉及 MEMS（微机电系统）、DSP（数字信号处理芯片）、Audio codec（音频多媒体数字信号编/解码器）、PA（功率放大器）、图像传感器、电源、射频接收器、数字PA和optical interface（光学接口）等，碰到过无数的困难，也完成了很多重要芯片项目的攻关，但最终还是被ToF产品的复杂度和有趣性所吸引，每天都是在产品开发的乐趣中度过。

谈及ToF技术，刘洋介绍，“对于公众来说，ToF是一项新的3D视觉技术，ToF传感器是实现物联网的关键技术之一。智能家居、智能安防、智慧零售领域，ToF传感器用于识别和跟踪人体，让人类生活各方面变得更加智能；在自动驾驶/车内感知及监控/AGV领域，ToF传感器是车载激光雷达、车内人体识别、车内手势识别的重要元器件等。而未来，ToF传感器将超越3D感知范畴，对人体生理指标、物体速度等信息进行测量，走向4D感知。”

作为3D视觉产业链上的一员，炬佑智能的成长与壮大离不开产业发展的带动，即刘洋口中的“天时”。

3D视觉较早出现在微软Kinect、英特尔RealSense等消费级产品中，并于近几年随着硬件端技术、算法与软件的不断发展，精度和实用性大幅提升，“3D深度相机+手势/人脸识别”得以具备了大规模进入移动智能终端的基础，因此苹果大规模采用结构光技术就彻底激活了3D视觉市场，开启了新时代。

三年来，炬佑智能的技术团队发展很快，现在已经有70多个成员，主要来自国际芯片大厂 ，包括 TI、ADI、海思、NXP等公司。刘洋本人也在TI、ADI做过多年，有很多成员也都是过去很熟悉的工作伙伴。所以，整个团队的战斗力很强，也很稳定。此外，团队成员也覆盖了包括芯片、模组，光学、应用算法等技术领域。

|炬佑智能创始人刘洋

炬佑智能的发展方向与策略为国内厂商提供了良好的示范，用差异化特色与国际厂商正面对战，摆脱国内厂商低价竞争的惯性思维。

刘洋提到，本土公司对国内市场的判断更准确，更理解本土客户的心理，策略会向本土客户倾斜，便宜而且反应迅速，拥有很高的性价比，可以全方位支持客户，这是国外厂商不容易做到的。

独树一帜，打造研发闭环

“久负盛名的大厂往往只专注于核心Sensor部分，而我们炬佑智能就是要坚定不移地走系统联动方向，这里面有技术层面的原因。举个例子，拍照会出现过曝或者欠曝情况，为了解决它们，传统相机提供的选择就是调快门和光圈。但是如果采用炬佑的ToF技术，我们就可以有第三种解决办法—调发光，这样就更为灵活，整体解决方案也会有更多的可能性，比如我可以把pattern做到发光模块里面，采取发光编码调制等方案，我可以不仅在空间域，也可从时间域处理。”

刘洋谈到，从系统的角度整体去做，炬佑智能不仅具备完全的解决方案能力，在不断深挖的过程中，我们发现它还能够为很多现有技术不能解决的问题提供可行方案，走向创新。

ToF方案的关键瓶颈当属传感芯片，刘洋认为，ToF玩家以做不做芯片可以划分为两种类型。第一类以索尼、松下、三星为代表，有自己的芯片产品；第二类则玩家众多，涉足芯片之外的其他业务（模组、算法、系统、应用等）。

炬佑智能兼顾两者的优势，成立之初立足于芯片研发，为了进一步打开市场，开始向其他业务拓展。这使炬佑智能形成了独到的优势：比第二类公司更了解ToF，比第一类公司更懂系统和应用。这样的研发闭环，也有利于发现市场上的应用需求，及时推进内部芯片迭代。

站在系统层面分析问题、解决问题始终是创新的关键。此外，软件算法、校正能力等也是影响方案品质的关键，刘洋表示，会以全局、长远的眼光面对竞争，也会与顶尖算法公司合作。尽管在底层技术方面形成了一定的积累，但是需逐渐向应用层拓展，高性能和上市时间同样重要。

模拟半导体未来可期

谈及行业的发展情况，刘洋有着自己的观点，他认为，3D传感和ToF技术都处于起步阶段，将来整个市场和技术发展潜力巨大。现在，不管是ToF技术还是其应用都处于萌芽期，而且很多ToF技术的性能评估还属于静态状态。

下一步则是怎么能把ToF 3D感知做得更动态，在动态感知的前提下，将ToF传感器和3D感知的精度提高。然后是更智能的传感器，也就是说实现动态感知的前提，需要一些大量的算法处理。

最终阶段是ToF传感器与其他传感器的融合。我们认为3D感知的智能化，一方面来自传感器本身的智能化，第二方面是处理的智能化，第三方面是光源的智能化，第四方面则是和其他传感器融合后的智能化。

“模拟电路的难点是我们一直谈到工匠精神，必须要有一定的年数，才能真正的把电路做得更好，一般至少要五年到十年。炬佑智能成立两年多，虽然不乏超过十五年工程开发经验的人才团队，但是还是需要时间去打磨产品，精益求精、不断学习和成长。”刘洋说。

他透露，近期，炬佑智能将针对主要应用推出高精度人脸识别模块、高精度箱体和体积识别模块，可以覆盖20米的长距检测模块等。同时，炬佑智能也将开放ToF系统开发实验室，与各行业伙伴一起紧密合作开发更多的ToF应用产品。