3D ToF是一种无扫描光探测和测距技术（调制光源主动照射物体），基于持续的光脉冲，从特定指向场景捕捉深度信息（通常在1~2米内的短距离）。该技术路线以独特方式结合高分辨率深度和幅度（灰度）映射，可满足许多内部传感应用的需求。根据3D深度差异进行分类，无需前景和背景之间存在颜色或灰度对比，即可在许多复杂的应用中识别人和物体。ToF摄像头可同时提供两个输出。第一个是深度图像视频流，输出深度图或点云，再通过应用算法进行处理。第二个是代表反射信号强度的幅度图像，又称置信度图像，近红外2D视频流，并且不受日光影响。此前，大部分用于检测驾驶员疲劳的驾驶员监测系统 (DMS)均采用成本较低的传统2D红外摄像头（配合IR红外LED），导致大量信息的缺失。相比之下，3D摄像头立体成像能够识别视野内空间每个点位的三维座标信息，从而使得计算机得到空间的3D数据并能够复原完整的三维图像。
图注：奥锐达3D ToF手势交互效果演示。
按照分类，3D立体成像主要分为结构光、ToF和双目视觉三种技术路线。据奥锐达副总经理陈挚博士介绍，被动式双目视觉受环境光影响较大，适用于中、远距的户外场景。结构光和ToF都是主动光源成像，适合室内外中短距离高精度测量。采用主动光源的3D成像方法抗环境光干扰能力更强，输出深度精度高，探测数据准确。但是在汽车上使用，ToF相机的结构更简单，相较于其他3D技术，ToF在车上可靠性更高，车规器件更加成熟。可以说，3D ToF是目前最适用于座舱视觉感知交互的技术。实际上，基于ToF的3D摄像头感知系统早在2015年前后便已应用于宝马、奔驰等品牌车的豪华版配置中，主要用于舱内手势交互功能。但彼时的系统QVGA分辨率较低（320x240像素），且视场角较窄，无法提供足够好的体验。而随着近几年国内外厂商对于技术的不断打磨，3D ToF相关产业链开始逐渐完善，并且即将迎来爆发期，这来自天时、地利、人和的共同加持。被产业链呼唤的“C位”3D ToF上车，必然离不开产业链中关键角色的出现。“虽然几乎所有的主机厂都已将目光聚焦于3D ToF技术，但在与客户的交流中，我们最大的感受就是该技术对于车厂而言依然很陌生，大家并不清楚它究竟是怎样的技术、可以做什么？以及如果想要将其安装到座舱内的话，车厂需要打通哪些技术栈？需要供应商之间如何配合？所以目前国内的车载ToF技术距离成熟的商业应用依然有很大的发展空间。”陈挚博士介绍。3D ToF的产业链长且复杂，其中包含ToF芯片、摄像头模组、软件算法、智能座舱域控制器等环节。同时，由于新生事物的天然属性，各个厂家对于 ToF的功能定义也都迥然不同。“一切都未形成标准化，因此当前主机厂要实现ToF落地就必须调研每个环节，这对车厂自身的研发能力、知识体系都提出了很高的要求。”陈挚博士表示。可以看出，业界亟需的一个重要角色便是可以将整个3D ToF产业链条打通的全栈解决方案商。另一方面，行业客户的能力千差万别也决定了解决方案商必备的灵活特性。例如，多数行业客户都集中在产品应用和场景定义，需要产业上游提供完整的产品方案。一部分客户拥有一定的 3D 视觉系统定义能力和开发能力，需要提供与之匹配的关键系统模块，如相机机头模块，深度引擎算法算力平台。还有极少数玩家拥有较强的座舱底层系统设计开发能力，这就需要方案商为其提供高度定制化的产品方案，满足其产品定义，并实现专业价值。据陈挚博士介绍，奥锐达所提供的的iToF解决方案具备系统设计、sensor选型和应用、深度引擎算法移植、量产标定等要素，可以满足客户的各种定制需求。其中，车规级系统方案设计能力包括关键器件的设计和选型参考、光学系统和模组效果的仿真和评估、iToF深度引擎的调优、与高通主机平台的联调和适配等，奥锐达可以协助车厂设计出具有差异化的ToF产品方案，赋能主机厂实现ToF项目的量产落地。
图注：奥锐达3D ToF手势交互效果演示。
