随着全面屏手机的爆发，智能手机对屏占比的要求越来越高，传统的HOME键逐渐转被屏下指纹和人脸识别技术所取代。从苹果2017年率先推出基于3D结构光技术的iPhone X开始，目前不少的手机厂商已经陆续推出了支持3D人脸识别的旗舰机型。

而人脸识别技术中以3D结构光和ToF为两个大热，并且相比3D结构光技术，ToF因受光照影响相对小、使用距离相对远，越来越受到手机OEM厂家的青睐，在后摄中的优势则更为突出。

在近期举办的上海慕尼黑电子展上，在激光测距和摄像头方面具备领先优势的半导体供应商意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）展示了其ToF测距芯片和照相感应器应用中的众多亮点产品。展会期间，《电子技术应用》记者采访到了意法半导体影像产品部技术市场经理张程怡先生，针对ST影像部分的两大块产品以及ToF技术的发展进行了深入的沟通和讨论。

意法半导体影像产品部技术市场经理 张程怡先生

三大系列Flightsense，适应各类消费应用需求

ToF可不是近两年才有的技术，ST在ToF领域深耕5年，目前已经推出了针对短、中、长距离（30cm、1.5m、3m）的三个版本的ToF测距传感器，称为Flightsense系列，出货量超过3.5亿颗，年均增长率300%，在手机后摄的激光对焦应用中几乎占领全部的市场份额。第三代的VL53L1X实际最大测距可以到4m。

Flightsense产品路线图

除了在手机摄像头领域拥有绝对优势，ST的Flightsense还在更多的需要测距的消费电子领域有广泛应用。应用于平板电脑中，一旦FlightSense器件检测到人体离屏幕太近，屏幕就将自动熄灭；应用于扫地机器人中，可以实现沿边功能，使得它与墙体始终保持一定的距离沿墙直行；应用于室内跟拍无人机，实现定高，使无人机稳定地悬停、迅速地跟拍，并防撞；应用在卫浴中，可以实现手势开关；还可以用在冰箱外部显示屏中，接近即自动点亮显示屏等，只要是用到测距的领域，Flightsense都可以发挥其特长。

ToF近两年广受关注，可以做ToF传感器的不止ST一家，而ST在ToF领域拥有充足的积淀并持续发力，有着其独特的竞争优势。张程怡先生介绍：“ST的Flightsense优势在于：尺寸小、符合⼀级安规、数字输出、发射接收集成于一体、准度高(抗温度变化、各类室内光源、目标物颜色干扰)。并且ST的三大系列产品针对不同测距需求，可以方便客户选择更适合其应用中各类测距需求的产品。”

在抗干扰方面，由于Flightsense发出的是940nm的红外光，是一种不可见光，在生活场景中相同波段的光源含量少，干扰源少；加之ST在接收和计算能力拥有很强的性能，因此可以实现高准确度的测距。

ST FlightSense 三个D-IN关键

ToF的基本原理是一发一收，计算光束发送和接收的时间差，进而获得距离。根据张程怡先生的介绍，Flightsense的测距，其打出去的是一个拥有有效角度的光束，是一个面光束，相比点光束，在测量运动物体时，更容易获得有效反射光。

FOV (视场角) 锥体的有效区域

在ST 官网上提供了代码库(API) 及手册，代码库(API) 封包，数字输出，这些都是开放的，设计者很容易上手。以VL53L0CXV0DH/1 为例，需求MCU 资源< 15K。

例: VL53L0CXV0DH/1手册第19⻚（error code)

光学盖片(cover glass)对摄像头的保护和成像效果也有着不可或缺的作用，ST提供了光学盖片的选用与组立建议，客户可根据建议来选择；同时也推荐了特定第三方的滤光片标品，方便客户直接上手。

光学盖片(cover glass)的选用与组立

下一代Flightsense什么样？

5年来，ST在ToF领域不断探索，据张程怡先生透露，ST将在2020年推出下一款的Flightsense产品，测距仍然会在3~4m之间，但是会在光学层面加以强化，在面光的有效范围之内做切割，目前的相机可以做到人脸对准，加入该技术之后可以做到对准五官，在景深上会更加精准。

随着3D识别的兴起，结构光和ToF被越来越多地提及，并似乎被放到了两个阵营里面，张程怡先生认为，结构光和ToF不是对应的，在成像上，结构光+ToF才与多摄像头+ToF是两个阵营，这样也不难理解为什么ST要一直在ToF领域深耕了，毕竟ToF也是适应未来发展的关键技术之一，坚持做到极致也不失为一种极佳的策略。

针对驾驶员监测的影像传感器

如果说Flightsense系列主要针对的是消费应用，那ST的Vx5661和Vx5761影像传感器则主要是针对车载驾驶员监测。

这两款先进的图像传感器同时具备高动态范围(High-Dynamic Range,简称HDR)和全局快门，可以控制摄像机补光灯拍摄场景影像，避免太阳光、路灯等无法预测的外界因素影响画质，强化汽车系统对驾乘人员的监测能力。其使用波长接近940nm的近红外光源，补光时灵敏度更高，在车载领域可以监测驾驶员的眨眼，持续关注眼皮的闭合，评估驾驶员注意力。

新传感器嵌入了意法半导体的汽车全局快门技术，即使在高动态范围模式下也能大大降低补光功耗。

HDR传感器表现

独特的性能使得ST的影像传感器特别适合在运动场景中使用，如：运动照相机、农耕车等领域。

据了解，ST将在2020年推出可以感测环境光色谱的影像传感器，进一步拓展应用领域，在手机的后置摄像头中，可以通过感测环境光色谱，对屏幕的显像亮度进行更精准的调整，而目前的屏幕自动调光只是识别光的亮度，还做不到识别光的成分。

ST展出多光谱相机的农业应用