智能手機(jī)影像技術(shù)應(yīng)用觀察及趨勢分析

1、21智能手機(jī)影像技術(shù)應(yīng)用觀察及趨勢分析前言當(dāng)前，手機(jī)已成為人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪胁豢苫蛉钡脑O(shè)備。無需攜帶現(xiàn)金或銀行卡的移動支付、隨時隨地的移動客戶端購物、日常生活的銀行資金交易等應(yīng)用場景，也讓用戶對手機(jī)的安全性和便捷性提出新的要求。同時，人工智能賦能智能手機(jī)的影像處理方案，尤其是讓夜攝、自拍、直播的功能體驗隨之顯著提升，并逐漸成為消費(fèi)者選購手機(jī)時的重要衡量指標(biāo)。從各大廠商新旗艦機(jī)型發(fā)布的趨勢來看，一方面， 國內(nèi)手機(jī)行業(yè)在影像應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新主要集中在AI影像增強(qiáng)領(lǐng) 域，以滿足人們對智能手機(jī)的影像處理要求的日益提升。另一方面，隨著全面屏智能手機(jī)的興起，屏下指紋解鎖、2D/3D人臉識別解鎖等需求也將迎

2、來大爆發(fā)。生物識別技術(shù)作為影像技術(shù)的典型應(yīng)用之一，憑借著安全、可靠、便捷等優(yōu)勢也必將應(yīng)用愈加廣泛。對此，本報告將通過梳理總結(jié)2019年度的市場現(xiàn)狀和熱點技術(shù)，分析2020年智能手機(jī)影像應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展前景及趨勢。目錄 HYPERLINK l _bookmark0 第一章智能手機(jī)影像應(yīng)用行業(yè)現(xiàn)狀2 HYPERLINK l _bookmark1 影像增強(qiáng)技術(shù)成為市場發(fā)展主旋律3 HYPERLINK l _bookmark2 長焦遠(yuǎn)攝和夜景攝影功能成為市場亮點3 HYPERLINK l _bookmark3 短視頻社交風(fēng)靡，“視頻手機(jī)”概念凸顯4 HYPERLINK l _bookmark4 前后攝像

3、頭升級，滿足拍照剛需6 HYPERLINK l _bookmark5 生物識別技術(shù)仍是影響手機(jī)銷售的核心配置8 HYPERLINK l _bookmark6 第二章 智能手機(jī)影像技術(shù)與應(yīng)用變革10 HYPERLINK l _bookmark7 AI 影像增強(qiáng)創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀10 HYPERLINK l _bookmark8 硬件層10 HYPERLINK l _bookmark9 算法層14 HYPERLINK l _bookmark10 生物識別將成為 5G 手機(jī) AI 重要的應(yīng)用17 HYPERLINK l _bookmark11 基于 ToF 和 3D 結(jié)構(gòu)光的 3D 人臉識別與支付算法17

4、 HYPERLINK l _bookmark12 指紋識別19 HYPERLINK l _bookmark13 第三章 前景與趨勢24 HYPERLINK l _bookmark14 算法及方案芯片化、硬件化24 HYPERLINK l _bookmark15 AI 算法芯片化加速產(chǎn)品落地24 HYPERLINK l _bookmark16 指紋識別芯片的借勢再起25 HYPERLINK l _bookmark17 手機(jī)攝像頭模組領(lǐng)域創(chuàng)新動力充足26 HYPERLINK l _bookmark18 ToF 鏡頭將大幅增加26 HYPERLINK l _bookmark19 攝像頭及傳感器將持續(xù)

5、創(chuàng)新26 HYPERLINK l _bookmark20 屏下攝像頭 2020 年或?qū)⑸逃?8 HYPERLINK l _bookmark21 潛望式攝像頭將成為中低端手機(jī)的標(biāo)配29 HYPERLINK l _bookmark22 3.3 總結(jié)30第一章智能手機(jī)影像應(yīng)用行業(yè)現(xiàn)狀當(dāng)前，手機(jī)已成為人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪胁豢苫蛉钡脑O(shè)備。無需攜帶現(xiàn)金或銀行卡的移動支付、隨時隨地的移動客戶端購物、日常生活的銀行資金交易等應(yīng)用場景，也讓用戶對手機(jī)的安全性和便捷性提出新的要求。同時，人工智能賦能智能手機(jī)的影像處理方案，尤其是讓夜攝、自拍、直播的功能體驗隨之顯著提升，并逐漸成為消費(fèi)者選購手機(jī)時的重要衡量指標(biāo)。如

6、在夜拍時，人工智能技術(shù)能夠彌補(bǔ)手機(jī)因低成本感光硬件帶來的性能劣勢，通過多幀降噪、強(qiáng)化暗部和弱光細(xì)節(jié)等算法， 縮短夜間攝影的反應(yīng)時間，增強(qiáng)夜攝成像細(xì)節(jié)，降低拍攝操作難度，提升成像反應(yīng)速度等。在拍攝視頻時，人工智能技術(shù)還能對人或物體的邊緣進(jìn)行精準(zhǔn)辨別和智能鎖焦，最終實現(xiàn)實時高畫質(zhì)背景虛化效果。同時，人工智能技術(shù)還能通過對多源傳感器信息融合和防抖場景智能分析，將陀螺儀頻率提高2-3倍，從而更加靈敏地感應(yīng)手機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)，實現(xiàn)視頻拍攝中的超級防抖。從2019年各大廠商新旗艦機(jī)型發(fā)布的趨勢來看，國內(nèi)手機(jī)行業(yè)在影像應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新主要集中在AI影像增強(qiáng)及生物識別領(lǐng) 域。 PAGE 30 PAGE 31影像增強(qiáng)

7、技術(shù)成為市場發(fā)展主旋律進(jìn)入2019年，智能手機(jī)行業(yè)創(chuàng)新不斷，亮點紛呈，以華為、OPPO、小米等國內(nèi)廠商為代表的高像素、大變焦機(jī)型層出不窮。以圖像及視頻拍攝為代表的手機(jī)AI影像增強(qiáng)技術(shù)成為市場創(chuàng)新的主旋律，成為決定著手機(jī)能否快速贏得消費(fèi)者認(rèn)可的關(guān)鍵因素之一。長焦遠(yuǎn)攝和夜景攝影功能成為市場亮點2019年上半年，長焦遠(yuǎn)攝和夜景攝影是手機(jī)AI影像應(yīng)用創(chuàng)新的兩大主要方向。華為在今年發(fā)布了旗艦機(jī)型P30 Pro率先引領(lǐng)了2019年手機(jī)夜攝技術(shù)的發(fā)展。它采取了手機(jī)后置四攝方案，在潛望式長焦鏡 頭支持下，最高可實現(xiàn)10倍混合變焦和最高50倍的數(shù)字變焦。同時，創(chuàng)新性地搭載了全新拜耳陣列設(shè)計的華為超感光傳感器，以

8、黃色像素替換三原色中的綠色像素，進(jìn)光量增加40%，并在相機(jī)算法重新構(gòu)建、芯片與系統(tǒng)深度調(diào)試的基礎(chǔ)上，取得不俗的暗光 表現(xiàn)力。圖 1 長焦鏡頭（圖片來自于華為官網(wǎng)）OPPO Reno 10倍變焦版的 “潛望式結(jié)構(gòu)”變焦功能的創(chuàng)新讓人眼前一亮。搭配有潛望式長焦鏡頭，OPPO Reno 10倍變焦版“接棒式”實現(xiàn)了16-160mm“全焦段”覆蓋，支持10倍混合光學(xué)變焦，最高可實現(xiàn)60倍數(shù)碼變焦。Reno 10倍變焦版還搭載了超畫質(zhì)技術(shù)，通過復(fù)合多幀降噪與HDR技術(shù)，為用戶帶來超越以往的夜景降噪、高光壓制效果，夜景成像細(xì)節(jié)及效果成為亮點之一。短視頻社交風(fēng)靡，“視頻手機(jī)”概念凸顯2019年下半年，隨著“

9、全民vlog”時代的來臨，以快手、抖音為代表的短視頻社交開始風(fēng)靡大江南北。各大手機(jī)廠商和算法供應(yīng)商開始把目光聚焦在視頻拍攝領(lǐng)域，積極搶占手機(jī)AI視頻的風(fēng)口，開啟視頻手機(jī)的新賽道。2019年9月開始，各大手機(jī)廠商開始陸續(xù)推出新的當(dāng)家機(jī)型， 如OPPO Reno2、蘋果iPhone 11系列和華為Mate 30系列。這些新機(jī)型將視頻拍攝功能提到一個非常重要的地位，不但在技術(shù)方面大膽突破，為其置入相關(guān)的人工智能算法，以提升消費(fèi)者的體驗， 甚至將它們當(dāng)成了其中一個主打賣點推向市場。由此可見，除手機(jī)拍照功能外，豐富手機(jī)AI視頻的拍攝功能，已開始成為未來手機(jī)發(fā)展趨勢之一。OPPO Reno2提出了“視頻手

10、機(jī)”的概念，這款于9月10日發(fā)布的首款主打視頻功能的手機(jī)，搭載AI視頻虛化、Ultra Steady視頻超級防抖、視頻降風(fēng)噪、錄音變焦以及傻瓜式的soloop剪輯軟件， 降低了消費(fèi)者的視頻制作門檻。iPhone11 Pro Max 也將手機(jī)視頻拍攝作為了一個新賣點。它不僅支持四顆攝像頭（三顆后置+一顆前置）的4K 60fps視頻拍攝，還在視頻防抖上做了明顯的改進(jìn)。具體來看，該機(jī)型包括前置攝像頭在內(nèi)的每一個攝像頭，均支持4K 60fps及防抖功能，讓用戶在自拍和攝影過程中都能得到穩(wěn)定、清晰的圖像。同時，不 論是前置與后置攝像頭拍攝的視頻，均可以無縫銜接，極大地降 低了分辨率上的差異。此外，前置攝

11、像頭同樣支持FHD 120P，給自拍慢動作玩法帶來了更多的樂趣。華為Mate 30 Pro搭載的電影鏡頭能夠支持超高速數(shù)據(jù)讀寫和傳輸能力，出眾的硬件能力也得到業(yè)界廣泛關(guān)注。為了提升視 頻拍攝效果，此款在原有款型的基礎(chǔ)上增加了一顆1/5.4英寸的4000萬像素RGGB電影CMOS（3:2比例），支持4K 60fps視頻錄制，ISO高達(dá)51200，拍攝幀數(shù)最高可達(dá)7680fps，能夠?qū)崿F(xiàn)超高速 視頻錄制。三星Galaxy Note10系列在視頻拍攝和剪輯、3D深度采集、桌面拓展方面均有所提升：支持視頻背景虛化；允許用戶使用變焦麥克風(fēng)捕捉視頻所需的聲音；支持超級穩(wěn)定模式，減少攝像頭拍攝帶來的晃動；支

12、持4K超高清分辨率、HDR10+畫面視頻拍攝。同時， 5G版本甚至配備了一套完整的智能編輯工具，支持插入轉(zhuǎn)場特效或字幕，改變速度，用S Pen還可添加插圖編輯多個視頻，可以打造多樣視覺效果。vivo X30系列則開啟了利用全焦段影像系統(tǒng)拍攝抖音視頻的新玩法。vivo X30系列5G手機(jī)，將其全焦段影像系統(tǒng)開放給抖音。此前在多數(shù)情況下，手機(jī)只提供主攝像頭給抖音調(diào)用，其他 鏡頭往往被閑置，但X30系列拍抖音視頻，用戶還可以調(diào)用廣角鏡頭、人像鏡頭、潛望鏡頭等多個鏡頭，用戶可以自己挖掘和實 現(xiàn)更多創(chuàng)意玩法。前后攝像頭升級，滿足拍照剛需超高像素傳感器再次升級先是6400萬像素三星GW1傳感器成為市場新寵

13、，再次拉響 了手機(jī)硬件的“軍備競賽”。該傳感器擁有1/1.7英寸大底，單像素尺寸為0.8m，擁有ISOCELL Plus像素隔離、Hybrid HDR等多項行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)，大大提升照片觀感與出片率，為消費(fèi)者帶來“越級”的拍照體驗。隨后，Redmi Note 8 Pro、Realme X2、vivo NEX3 均開始搭載6400萬像素的多攝系統(tǒng)。隨后小米和三星的合作，也首次讓手機(jī)傳感器的像素突破了 1億大關(guān)。雙方聯(lián)合推出的ISOCELL Bright HMX傳感器，像素高達(dá)1.08億像素，并將其運(yùn)用在小米MIX Alpha和小米 CC9 Pro上。前置高清攝像頭和算法助力夜景自拍效果提升2019年

14、以來，3200萬像素的前置高清攝像頭開始成為旗艦手機(jī)標(biāo)配，如華為nova6 5G、華為nova5系列、小米CC9 Pro、榮耀20S、realme X2等。在高清前置攝像頭的硬件基礎(chǔ)上，超級夜景人像和超清自拍是其主打賣點，如華為nova6 5G、華為nova5系列打造了“人像超級夜景”的賣點，解決夜晚自拍噪點過多、畫面 模糊的痛點，進(jìn)一步增強(qiáng)了畫面的清晰度、層次感、暗部色彩飽和度，使夜景照片的顏色和細(xì)節(jié)看起來更準(zhǔn)確生動。此外華為nova6系列還加入了800萬像素105超廣角鏡頭，與前置3200萬像素自動對焦鏡頭組成的雙攝像頭系統(tǒng)，解決了多人自拍時鏡頭范圍過窄的痛點，也給短視頻和vlog創(chuàng)作提供

15、了更好的硬件和算法 支持。在前置人像自拍方面，曠視打造的AI影像增強(qiáng)算法能夠充分提升畫面暗部亮度和純凈度，保留人像細(xì)節(jié)表現(xiàn)力，并助力多款熱門手機(jī)拿下DxOMark前置攝像頭評測高分。生物識別技術(shù)仍是影響手機(jī)銷售的核心配置生物識別技術(shù)依然是保障手機(jī)安全的核心配置，也是影響消費(fèi)者購機(jī)的主要因素。這其中最為核心的就是3D人臉識別及解 鎖和指紋識別技術(shù)。其中，3D人臉識別算法仍是高端旗艦手機(jī)的首選，屏下指紋識別則成為主打性價比方案手機(jī)的標(biāo)配。在人臉識別及解鎖方面，通過高效的人臉識別算法，手機(jī)可以實現(xiàn)毫秒級的人臉解鎖和金融級的人臉支付功能，配合3D深度傳感器，還可以進(jìn)一步提高人臉識別的準(zhǔn)確性和抗偽造能力

16、， 真正實現(xiàn)解放雙手，利用生物識別驗證，完成解鎖手機(jī)、支付驗證等步驟。3D人臉識別算法還可以應(yīng)用于AR和3D體感游戲等突破性應(yīng)用場景上。榮耀旗艦機(jī)Magic 2在兩個紅外感光鏡頭和一個散斑投射器組成的3D感光技術(shù)方案支持下，即使在昏暗光線下也能夠為用戶提供有效識別的全天候3D人臉解鎖使用體驗，能夠有效支持3D人臉金融安全支付功能，包括基于人臉的隱私保護(hù)、基于機(jī)主人臉特征識別的應(yīng)用鎖、基于機(jī)主人臉特征識別的文件保密柜、3D人臉支付、3D活體檢測和全安全環(huán)境數(shù)據(jù)處理等功能。2019 年9月發(fā)布的iPhone11系列和華為Mate 30 Pro，均采用了3D人臉識別和解鎖方案。這也表明3D人臉識別和

17、解鎖方案仍然是未來生物解鎖的趨勢。從2019年手機(jī)旗艦新品來看，被廣泛使用的屏下指紋識別方案主要有兩種：光學(xué)式屏下指紋識別方案和超聲波屏下指紋識別方案。除了三星在Galaxy S10和Note 10上使用了基于超聲波屏下指紋識別方案，絕大多數(shù)新機(jī)基本選用了基于光學(xué)的屏下指紋識別技術(shù)。第二章 智能手機(jī)影像技術(shù)與應(yīng)用變革從2019年旗艦機(jī)型的設(shè)計趨勢來看，在人工智能高度賦能下， 高像素多攝系統(tǒng)和便捷安全的屏下指紋方案給消費(fèi)者帶來更安全、更智能、更便捷的使用體驗，成為了一款旗艦機(jī)必備的賣點。隨著手機(jī)多攝系統(tǒng)和屏下指紋識別方案的成熟，也帶來了更多相 關(guān)AI影像應(yīng)用的發(fā)展。AI 影像增強(qiáng)創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀硬件

18、層后置多攝系統(tǒng)的創(chuàng)新從2019年發(fā)布的旗艦手機(jī)來看，后置多攝系統(tǒng)的創(chuàng)新呈現(xiàn)井噴之勢：以四攝、五攝為代表的多攝系統(tǒng)誕生并大規(guī)模量產(chǎn)；潛望式長焦鏡頭的使用讓手機(jī)實現(xiàn)多倍光學(xué)變焦成為了可能；上億像素的傳感器誕生也讓手機(jī)在后期擁有更大的合成空間；RYYB 傳感器的設(shè)計則讓用戶擁有了與以往截然不同的暗光拍攝體驗。華為P30 Pro采用四攝系統(tǒng)與RYYB傳感器設(shè)計主要體現(xiàn)在： 采用800萬大像素潛望式長焦鏡頭，能夠?qū)崿F(xiàn)5倍光學(xué)變焦+10倍混合變焦+50倍數(shù)碼變焦；搭載后置四攝結(jié)構(gòu)，在三攝的基礎(chǔ)上增加ToF攝像頭以加強(qiáng)照片景深效果。圖 2：10 倍變焦（圖片來自于 OPPO）OPPO Reno 10倍變焦版

19、中，搭載了4800萬像素主攝+1300萬長焦+800萬廣角三攝全焦段影像系統(tǒng)，能夠通過三個不同焦段的 攝像頭協(xié)同接力，實現(xiàn)超廣角到長焦的10倍變焦效果，覆蓋等效16-160mm焦段，并且在這個焦段內(nèi)，成片尺寸始終大于等于800 萬像素。小米MIX Alpha與CC9 Pro配備的1.08億像素傳感器成為下半年業(yè)界焦點：1/1.33英寸感光尺寸，F(xiàn)/1.7大光圈，支持OIS四軸光學(xué)防抖，激光自動對焦，四合一像素輸出，默認(rèn)2700萬像素。由于擁有更大的CMOS尺寸，ISOCELL Bright HMX傳感器也就能搭載更多的像素點，擁有更大的合成空間，能夠確保在提升暗光拍攝能力的同時，能同時保障在合

20、成后的像素表現(xiàn)。具體表現(xiàn)來看，搭載1.08億像素超清鏡頭的小米CC9 Pro系列采用了五攝四閃方案，在10倍混合光學(xué)變焦鏡頭，50mm焦段經(jīng)典人像鏡頭，2000萬超廣角鏡頭和獨(dú)立微距鏡頭的配合下，覆 蓋13mm-125mm全焦段。其中1.08億像素超清鏡頭和10倍混合光 學(xué)變焦鏡頭均支持OIS光學(xué)防抖，支持激光對焦，采用雙閃光燈、雙柔光燈組合。此外，小米CC9 Pro尊享版還首次搭載了定制的8P（即8片塑料鏡片）鏡頭。圖 3：電影四攝（圖片來自于華為官網(wǎng)）華為Mate30 Pro采用了4000萬電影攝像頭+4000萬像素超感光攝像頭+800萬長焦攝像頭+3D深感攝像頭四攝配置。多攝像頭 的組合

21、，讓華為Mate30 Pro在拍照和視頻上覆蓋了18mm-80mm等效焦段。超廣角方面，華為Mate30 Pro采用了一枚4000萬像素電影攝像頭，擁有1/1.54英寸的超大感光尺寸，視頻拍攝中感光度最高可達(dá)ISO 51200，在拍攝的時候可以獲得出色的動態(tài)范圍， 保證出色夜間拍攝效果。前置攝像頭創(chuàng)新在2019年年初，vivo NEX創(chuàng)造性地推出了可升降式前置攝像 頭，把屏占比提升到了極致，著實讓人眼前一亮。隨后同樣為了 在屏幕上消滅攝像頭，努比亞X則是以后置代替前置，利用副屏 實現(xiàn)輕松自拍，這樣做的好處就在于后置攝像頭的成像素質(zhì)更高。小米MIX 3則是將前置攝像頭隱藏在了屏幕背后，用戶可以通

22、過設(shè)置，下滑屏幕后自動進(jìn)入自拍模式。這對于自拍人士來說無疑是福音，只需要下滑就能實現(xiàn)原先需要點擊相機(jī)，翻轉(zhuǎn)相機(jī)這兩個步驟，實現(xiàn)了快速自拍。相比而言，華為nova4相對保守地采用了極點全面屏設(shè)計， 通過全新的blind hole技術(shù)，將一枚直徑為3.05mm的攝像頭放入屏幕當(dāng)中。此外為了加強(qiáng)機(jī)身及攝像頭的穩(wěn)定性，并采用“雙層應(yīng)力緩沖支架”，增加機(jī)身強(qiáng)度，穩(wěn)定前置攝像頭。無論是何種設(shè)計，在全面屏普及的今天，它們都展示出了自己獨(dú)特的設(shè)計和風(fēng)格。無論是升降式攝像頭、后置自拍還是極點全面屏，這些設(shè)計，都讓智能手機(jī)變得更加精彩。鏡片規(guī)格升級鏡頭創(chuàng)新領(lǐng)域，小米9透明尊享版則搭載了全球首款7P（7片塑料鏡片）

23、攝像頭。相比6P，7P攝像頭多增加了一片鏡片，能夠 擁有更強(qiáng)的聚光能力和解析能力，可以減少光學(xué)色相差。小米CC9 Pro尊享版則搭載了全球首款8P攝像頭。具體來看，P指的是鏡頭的片數(shù)。通常情況下，鏡片片數(shù)越多，光線過濾、成像和色彩還原的效果越好，相應(yīng)的設(shè)計難度也更高。算法層2019年，夜景拍攝和超級視頻防抖兩大算法風(fēng)靡全球。華為、OPPO、vivo、小米、蘋果及三星均在發(fā)售的旗艦機(jī)型中搭載了相應(yīng)的夜景拍攝和超級視頻防抖算法。超畫質(zhì)技術(shù)圖 4：曠視超畫質(zhì)技術(shù)清晰度對比作為2019年最具代表性的夜景算法之一，曠視超畫質(zhì)技術(shù)得益于手機(jī)核心芯片的算力，通過對原始圖像進(jìn)行處理，能夠更好地降低圖片噪聲、保

24、留畫面細(xì)節(jié)，優(yōu)化拍攝和影像處理時間，顯著提升用戶在夜晚和低光照環(huán)境下的拍攝體驗，突破手機(jī)在夜景和弱光環(huán)境下拍攝的局限，引領(lǐng)了AI+手機(jī)夜景拍攝的新潮流。 利用復(fù)合多幀降噪和HDR技術(shù)，超畫質(zhì)技術(shù)能夠提升動態(tài)范圍， 有效提高手機(jī)夜間拍照的成片率，并讓相機(jī)具備優(yōu)秀的抗鬼影能力。該技術(shù)還能夠把整個拍照曝光時間控制在300毫秒左右，算法處理時間則控制在1秒左右，讓用戶能幾乎在按下快門的同時， 看到自己所拍攝的超美夜景照，實現(xiàn)所見即所得。同時，通過不同的曝光策略和曝光組合，超畫質(zhì)技術(shù)能夠有效提升動態(tài)范圍， 取得較好的高光壓制效果。超畫質(zhì)技術(shù)還奪得了CVPR 2019大會NTIRE 2019 真實圖像降噪

25、比賽“Raw-RGB”組的世界冠軍。希區(qū)柯克變焦希區(qū)柯克變焦原本是一種專業(yè)的電影制作技術(shù)。這種效果是通過變焦鏡頭來調(diào)整視角，同時相機(jī)靠近或遠(yuǎn)離拍攝對象，從而使拍攝對象在整個畫面中保持相同的大小。在它的經(jīng)典形式中， 當(dāng)鏡頭放大時，相機(jī)角度會從一個物件上拉開，反之亦然。因此， 在縮放過程中，會有一個連續(xù)的透視失真，最明顯的特征是背景看起來會相對于主題改變大小，營造出一種科幻感更強(qiáng)，更加炫酷的鏡頭感。曠視通過采用人臉檢測、特征檢測、視頻防抖等技 術(shù)的結(jié)合，在手機(jī)手持拍攝中實現(xiàn)了這一功能，通過智能一鍵單擊，能夠產(chǎn)生在滑軌上推動攝像機(jī)的大片式拍攝效果，使人像的大小和位置保持不變，同時背景不斷變化。在當(dāng)前

26、短視頻內(nèi)容為王的時代，希區(qū)柯克變焦可以讓用戶輕松制作炫酷的短視頻作品。Ultra Steady 視頻超級防抖技術(shù)該技術(shù)是在視頻HIS混合防抖技術(shù)的基礎(chǔ)上優(yōu)化而成，能夠?qū)崿F(xiàn)水平、垂直、旋轉(zhuǎn)、水平偏轉(zhuǎn)、垂直偏轉(zhuǎn)等5軸防抖效果。HIS混合防抖技術(shù)由OIS光學(xué)防抖和EIS電子防抖技術(shù)結(jié)合而成， 同時搭配陀螺儀來共同實現(xiàn)，其原理是通過對多源傳感器信息融合和防抖場景智能分析，將陀螺儀頻率提高2-3倍，更加靈敏地感應(yīng)手機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)，實現(xiàn)視頻拍攝中的超級防抖功能。目前，市面上常見的手機(jī)視頻防抖產(chǎn)品大致有兩類，即OIS 光學(xué)防抖和EIS電子防抖。OIS光學(xué)防抖需要硬件支持，需要在相機(jī)模組中加入一個利用磁力懸浮的

27、鏡片，當(dāng)陀螺儀檢測到其位置發(fā)生移動之后，會將相關(guān)信號傳送至SoC去計算需要的補(bǔ)償量， 然后通過補(bǔ)償鏡片組對位置進(jìn)行補(bǔ)償，來讓光路保持穩(wěn)定，從而盡可能降低由手機(jī)抖動造成的圖像模糊問題。OPPO Reno2采用了該技術(shù)。Fusion 與 Sat當(dāng)前，多攝和矩陣式相機(jī)的技術(shù)方向已經(jīng)逐步逼近單反的效果。在此過程中，光學(xué)變焦也成為其中核心需求之一。通過獲取多攝的平滑切換（Sat）和多攝的融合算法（Fusion），模擬光變過程中平滑變焦和畫質(zhì)提升的效果，有效提升了用戶體驗，保證了不同拍攝場景、人物的良好拍攝效果。其中，Sat為光變切換的子流程，也是光變切換中重要算法， 主要解決的是光變切換前后，由于bas

28、eline、光軸誤差、OC等導(dǎo) 致切換前后內(nèi)容和視角跳變的問題。而Fusion同為光變的子流程， 主要保證光變中wide+tele鏡頭組合和wide+ultra鏡頭組合在拍攝、 過渡倍率中的清晰度提升。生物識別將成為 5G 手機(jī) AI 重要的應(yīng)用2019年開始，手機(jī)生物識別技術(shù)迎來新的變化。其中3D人臉識別與支付算法和屏下指紋是最為值得關(guān)注的?；?ToF 和 3D 結(jié)構(gòu)光的 3D 人臉識別與支付算法3D人臉識別仍然是高端手機(jī)的必備配置，如榮耀于2019年上半年推出了Magic2 3D感光版，通過兩個紅外感光鏡頭，再配合散斑投射器和3D感光技術(shù)，可以得到人臉的深度信息。下半年， iPhone1

29、1系列和華為Mate 30 Pro，均采用了3D人臉識別和解鎖方案。三星Galaxy S10 5G在推送One UI 2.0后，也開始支持3D人臉識別。上述機(jī)型售價均在5000元以上。同時，人臉支付市場于2019 年快速崛起，也讓3D視覺技術(shù)迎來下沉的新機(jī)遇。此外，5G的 到來，也在視頻社交領(lǐng)域為3D動畫表情、AR體感游戲等3D視覺 殺手級應(yīng)用提供了新鮮土壤?？梢灶A(yù)見，3D人臉識別將成為5G 時代最重要的手機(jī)AI應(yīng)用之一。值得關(guān)注的是，2019年，以華為年度旗艦Mate30 Pro為代表的高端機(jī)型，采用了3D人臉識別與支付算法。這也表明，3D人臉識別與支付算法仍然是高端手機(jī)生物識別方案的首選。

30、目前，3D人臉識別與支付算法的誤識率低于百萬分之一，反應(yīng)時間快達(dá)40毫秒，其生成的結(jié)果高度可靠，能夠支持智能手機(jī)實現(xiàn)0.1秒內(nèi)極速識別、0.03秒重建的高精度安全面部識別和設(shè)備解鎖功能。此外，該算法適應(yīng)性強(qiáng)，能夠支持目前安卓智能手機(jī) 使用的所有主流3D攝像頭模塊系統(tǒng)，如結(jié)構(gòu)光、主動立體視覺及ToF?；谠撝Ц都墑e的安全保障，3D人臉識別與支付算法已允許消費(fèi)者使用智能手機(jī)方便且安全地授權(quán)支付。圖 5：3D人臉解鎖及支付算法（圖據(jù)曠視官網(wǎng)）曠視是人臉識別及支付領(lǐng)域的先行者和實踐者，隨著終端支付方式的演進(jìn)，曠視基于ToF和3D結(jié)構(gòu)光的3D人臉識別與支付算法也在不斷完善，市場份額不斷擴(kuò)大。據(jù)灼識咨詢報

31、告顯示，按2018 年收入計算，曠視是最大的云端人臉識別身份驗證解決方案提供商，占據(jù)超過 60% 的市場份額。2018 年在中國制造生產(chǎn)的配備身份驗證功能的安卓智能手機(jī)中，超過 70% 使用了曠視提供的基于人臉識別的設(shè)備解鎖解決方案。圖 6：用戶體驗手機(jī)3D人臉解鎖功能（圖據(jù)曠視官網(wǎng)）指紋識別AI 指紋識別算法進(jìn)入2019年，AI指紋識別算法已成為主流手機(jī)生物識別方案的性價比之選，這其中最具代表性的就是屏下指紋解鎖方案。vivo、華為、小米、三星等手機(jī)品牌的新機(jī)型也都采用了相應(yīng)的AI指紋識別算法。具體來看，以生物識別為代表的身份鑒定方法憑借安全、可靠、準(zhǔn)確等特性，在手機(jī)等智能終端上得以大規(guī)模使

32、用。其中， 指紋識別技術(shù)作為應(yīng)用最為廣泛的生物識別技術(shù)之一，已逐漸成為智能手機(jī)的標(biāo)配功能。但隨著全面屏手機(jī)滲透率不斷提升，傳統(tǒng)的指紋解鎖方式面臨前置無處開孔、后置指紋開孔影響手機(jī)背 部一體性的問題。在此背景下，“隱形指紋技術(shù)”屏下指紋解鎖應(yīng)運(yùn)而生。隨著市場的愈加火熱，以及性價比、操作體驗等方面的綜合優(yōu)勢，不少人工智能企業(yè)在此布局。屏下指紋識別技術(shù)方案隨著全面屏的興起，目前市面上的主流手機(jī)絕大部分都采用了屏下指紋識別技術(shù)。當(dāng)前主流的屏下指紋識別，按照技術(shù)原理與實現(xiàn)方法又可以細(xì)分為兩種：光學(xué)式和超聲波式。兩種屏下指紋識別各有不同，現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r也各有差異。光學(xué)式屏下指紋識別圖 7：（圖片來自于小米

33、）該方案主要依靠光線反射來探測指紋回路。其技術(shù)原理為，由于OLED屏幕像素間天生具有一定的間隔，能夠讓光線透過， 當(dāng)用戶手指按壓屏幕時，OLED屏幕發(fā)出光線將手指區(qū)域照亮， 照亮指紋的反射光線透過屏幕像素的間隙返回到緊貼于屏下的傳感器上，最終形成的圖像通過與數(shù)據(jù)庫中已存的圖像進(jìn)行對比分析，從而識別判斷。其優(yōu)勢在于可以最大程度上避免環(huán)境光的干擾，在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性更好，但在濕手的情況下識別率表現(xiàn)率不佳。目前光學(xué)陣營最主要的供應(yīng)商有匯頂科技、神盾光學(xué)等。超聲波式屏下指紋識別方案該方案通過傳感器先向手指表面發(fā)射超聲波，在接受回波后， 利用指紋表面皮膚和空氣之間密度的不同構(gòu)建出一個3D圖像， 進(jìn)而與

34、已經(jīng)存在于終端上的信息進(jìn)行對比，以此達(dá)到識別指紋的 目的。其優(yōu)勢在于具有較強(qiáng)的穿透性，抗污漬能力較高，能夠支持活體檢測，識別3D指紋圖像，安全性相較于其它屏下指紋識別方案更高，但速度較慢。目前，Qualcomm是超聲波屏下指紋識 別技術(shù)主導(dǎo)者。屏下指紋識別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢技術(shù)：光學(xué)式屏下指紋識別將占據(jù)更多市場份額目前來看，光學(xué)式屏下指紋識別技術(shù)更加成熟，2019年發(fā)售的高端機(jī)型，除個別型號外，幾乎都搭載了光學(xué)式屏下指紋識別技術(shù)，包括小米CC9 Pro系列、華為Mate30系列等，以此可以推測，未來光學(xué)式屏下指紋識別的市場占有率將會進(jìn)一步提升。Qualcomm是超聲波屏下指紋識別技術(shù)的主導(dǎo)者

35、。在超聲波屏下指紋識別方面，Qualcomm在2015年推出了名為Sense ID的3D超聲波指紋識別方案。到了2017年，Qualcomm發(fā)布新一代超 聲波指紋識別方案。2019年12月4日，Qualcomm在驍龍技術(shù)峰會上發(fā)布了新一代超聲波指紋傳感器3D Sonic Max，可讓指紋識別更加清晰，支持的識別面積為前一代的17倍，能夠支持兩個手指同時進(jìn)行指紋認(rèn)證，進(jìn)一步提升了安全性，此外也提高了解 鎖速度和易用性。vivo于2019年1月發(fā)布集各種黑科技于一身的APEX 2019，率先在業(yè)內(nèi)展示了全屏幕指紋識別技術(shù)。在使用上，APEX 2019可以實現(xiàn)單指、雙指在屏幕任意位置的錄入和解鎖，也

36、支持桌面快 捷加密應(yīng)用。不僅如此，在熄屏狀態(tài)下點亮屏幕后，用戶用手指 按壓鎖屏界面應(yīng)用，即可在解鎖屏幕的同時直接進(jìn)入應(yīng)用。行業(yè)：人工智能技術(shù)突出企業(yè)加速進(jìn)軍屏下指紋識別領(lǐng)域隨著屏下指紋識別市場的愈加火熱，越來越多的廠商開始進(jìn)軍這一領(lǐng)域。匯頂科技是屏下光學(xué)指紋市場的拓荒者。憑借領(lǐng)先的綜合性能，匯頂屏下光學(xué)指紋方案在短時間內(nèi)獲得了眾多全球知名終端品牌的青睞，廣泛商用于華為、OPPO、vivo、小米、一加、榮耀、 聯(lián)想等主流品牌，并成功打入美國市場。其中，采用匯頂屏下光學(xué)指紋方案的一加6T通過了美國運(yùn)營商的驗證，成為首款在美國銷售的屏下光學(xué)指紋手機(jī)。截至2019年2月，匯頂科技屏下光學(xué)指紋方案已申請

37、、獲得國際國內(nèi)500項以上的專利。2019年11月， 匯頂科技針對5G手機(jī)的超薄屏下光學(xué)指紋識別芯片，隨小米CC9 Pro的發(fā)布而正式實現(xiàn)量產(chǎn)。除了傳統(tǒng)老牌供應(yīng)商以外，不少人工智能技術(shù)突出企業(yè)和計算攝影解決方案供應(yīng)商也紛紛布局，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，進(jìn)一步滲透屏下指紋識別市場。如曠視于2019年推出了光學(xué)式屏下指紋解鎖解決方案，優(yōu)化智能手機(jī)解鎖體驗。該方案改造及升級傳統(tǒng)的視覺指紋識別算法，并基于ShuffleNet移動端深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)， 能夠快速篩選及驗證指紋。經(jīng)海量數(shù)據(jù)測試，搭載該方案的設(shè)備解鎖時間能縮至約110毫秒，在低濕度、低溫、強(qiáng)光等情況下也能夠獲得更高的準(zhǔn)確率。目前，該方案已經(jīng)被運(yùn)用到國內(nèi)

38、一線手機(jī)廠商的熱門機(jī)型中。第三章 前景與趨勢2020年，隨著5G換機(jī)潮的到來，智能手機(jī)市場的競爭將更加激烈。無論廠商、供應(yīng)鏈，還是行業(yè)，都將迎來一場大考，想穩(wěn)固自己的地位，或是在5G時代中闖出一片新天地，都需要在創(chuàng)新 領(lǐng)域奮力前進(jìn)。根據(jù)以上分析，結(jié)合移動終端企業(yè)面臨的內(nèi)外部環(huán)境，我們分析2020年智能手機(jī)影像應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新將主要集中在以下幾 個方面。算法及方案芯片化、硬件化AI 算法芯片化加速產(chǎn)品落地近年來，人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，涌現(xiàn)出了一大批的人工智能解決方案明星公司。但是對行業(yè)而言，依然面臨AI芯片算力不夠，軟硬系統(tǒng)集成成本太高、工程量太大、時間太長等問題。 因此越來越多的AI算法廠商

39、開始紛紛進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域，實現(xiàn)“算法芯片化”，打造更為適合自己需求、更具能效、具有自主IP（知識產(chǎn)權(quán)）的專用型AI芯片，幫助其產(chǎn)品更快地在特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?現(xiàn)商用化，通過規(guī)?；档统杀?，以提升自身的核心競爭力，推動生態(tài)建設(shè)，加速AI算法的產(chǎn)品化落地。2019年5月20日，耐能公司在臺北發(fā)布首款名為“KL520”的AI芯片系列，將 HYPERLINK /tags/%E7%A5%9E%E7%BB%8F%E7%BD%91%E7%BB%9C/ 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器的功耗降至數(shù)百mW等級，為包 括智能手機(jī)在內(nèi)的各種終端硬件提供高效靈活的AI功能，其中就包含高準(zhǔn)確率的3D HYPERLINK /article/69

40、7001.html 人臉識別功能。耐能獨(dú)創(chuàng)性地把AI計算的場 景從云端轉(zhuǎn)移至終端設(shè)備，實現(xiàn)人工智能在云端及離線終端上的互補(bǔ)，不僅能達(dá)到實時識別與判斷，同時還提供軟硬件結(jié)合的解決方案。這開啟了從提供IP到AI芯片的新里程碑，也開啟了人工智能應(yīng)用于不同層面的無限可能。指紋識別芯片的借勢再起相比于3D識別，指紋識別芯片的產(chǎn)業(yè)成熟度較高。從2019年的數(shù)據(jù)來看，市場占有率逐漸轉(zhuǎn)向頭部公司。進(jìn)入2019年，包括華為、小米、OPPO以及vivo等一線手機(jī)品牌在內(nèi)的新機(jī)均采用匯頂科技的光學(xué)屏幕指紋芯片，匯頂科技指紋芯片在新機(jī)中導(dǎo)入比 例接近90%，從全球指紋芯片市場占有率可以看到，匯頂科技仍 穩(wěn)居全球第一。

41、臺灣神盾公司（Egis）排名第二，蘋果Authentic 排第三。國內(nèi)企業(yè)思立微排名第五。由于終端整體需求下降和3D面部識別的競爭，2018年指紋 芯片的出貨量約為8.79億顆，同比下降18.8%。在屏下指紋帶動下，2019年全球指紋芯片的出貨量強(qiáng)勢逆襲。根據(jù)IHS數(shù)據(jù)，隨著5G的爆發(fā)與新技術(shù)的應(yīng)用，預(yù)計2020年全球屏下指紋識別芯片出貨量將超過3億組。隨著超聲波屏下指紋等新技術(shù)的驅(qū)動，指紋識別芯片必將會面臨新一輪的挑戰(zhàn)，唯有走在技術(shù)創(chuàng)新的前端，才能持續(xù)享受新技術(shù)的溢出紅利。手機(jī)攝像頭模組領(lǐng)域創(chuàng)新動力充足ToF 鏡頭將大幅增加5G時代的到來，也讓手機(jī)3D視覺應(yīng)用迎來新一輪的發(fā)展期。預(yù)計在5G技

42、術(shù)的支持下，ToF鏡頭將逐步運(yùn)用于游戲、VR/AR等場景。據(jù)關(guān)注蘋果公司的分析師郭明錤透露，2020年發(fā)布的兩款iPhone及華為高端旗艦將配備ToF鏡頭，加快AR應(yīng)用的發(fā)展。此外，騰訊數(shù)碼報道，紅米K30 Pro也極有可能配備ToF鏡頭。這也表明，預(yù)計接下來，ToF鏡頭將進(jìn)一步普及，其市場需求也將大幅增加。攝像頭及傳感器將持續(xù)創(chuàng)新攝像頭的數(shù)量升級未來，旗艦機(jī)型后置攝像頭的標(biāo)配方案或?qū)⒉捎盟臄z+ToF 的方案，前置攝像頭或?qū)⒉捎秒p攝+ToF的方案。主流機(jī)型則有可 能采用三攝+ToF的后置攝像頭方案，單攝+ToF的前置攝像頭方案。鏡片規(guī)格升級目前，4800萬像素的攝像頭目前主要是6P（6片塑料鏡

43、片） 鏡頭，少量使用7P鏡頭。預(yù)計在2020年，6400萬像素的攝像頭成為主流后，將更多使用7P鏡頭；8P鏡頭方案則會繼續(xù)在1億像素以上的攝像頭上使用。同時，玻璃塑料混合鏡頭（簡稱“玻塑鏡頭”）或?qū)⒂瓉肀l(fā) 期。玻塑鏡頭是由光學(xué)塑料鏡片與光學(xué)玻璃鏡片共同組立的鏡頭。玻塑鏡頭結(jié)合了玻璃鏡頭以及塑料鏡頭的優(yōu)點，不僅厚度薄，還 可以使得成像更清晰、失真率下降、實現(xiàn)大光圈的效果。理論上， 鏡頭片數(shù)越多是為了成像越真實，7P（7片塑料鏡頭）以上的鏡 頭可以增強(qiáng)鏡頭的聚光能力、解析力與對比度，改善暗態(tài)下的炫 光，而加入折射率更高的玻璃鏡片將會有效改善鏡頭組的厚度。2019年5月21日，榮耀發(fā)布新機(jī)榮耀20

44、Pro，該機(jī)配備了四攝后置 鏡頭，其中4800萬主鏡頭采用6P1G（6片塑料鏡頭加1片玻璃鏡頭） 的玻塑混合鏡頭，這是繼LG V30之后首次有一線終端廠商采用玻塑混合鏡頭方案。2019年，Mate30 pro首發(fā)4000萬電影鏡頭，隨著5G時代短視頻和vlog的需求變大，能夠支持長時間拍攝的電影鏡頭預(yù)計會迎來高峰。相比塑料鏡頭，玻塑混合鏡頭在長時間高溫的情況下穩(wěn)定性更好，有望被更多的手機(jī)電影鏡頭采用。因此我們可以預(yù)見， 玻塑混合鏡頭可能會被更多使用在手機(jī)攝像頭上。屏下攝像頭 2020 年或?qū)⑸逃秒S著全面屏深入人心，更多的手機(jī)廠商將目光集中于前置攝 像頭布局和指紋識別方案的創(chuàng)新，以盡可能提高正面屏幕的屏占 比。2019年上半年，各種升降式攝像頭如雨后春筍般出現(xiàn)，甚至普及到千元機(jī)市場，如OPPO Reno/Reno 10倍變焦版、一加 7/7 Pro、Redmi K20/K20 Pro、Realme X等機(jī)型均采用不同形式的升降式攝像頭。但受制于硬件、軟件和維修等成本的因素，2019年 下半年，各大手機(jī)廠商又再次將創(chuàng)新點聚焦到水滴屏、挖空屏等 異型屏上，并加大對屏下攝像頭的研發(fā)力度。華為、O