Lenovo Phab 2 Pro 3D Time of Flight (ToF) Camera

——逆向分析报告

全球首款三维（3D）摄像头集成了Infineon / pmd REAL3飞行时间（ToF）图像传感器

联想（Lenovo）在科技创新大会“Tech World 2016”上发布了全球首款支持谷歌Tango技术的增强现实（AR）智能手机Phab 2 Pro。联想Phab 2 Pro的主要硬件配置为：高通骁龙652八核处理器、6.4寸QHD显示屏、4G内存、多个摄像头（前置摄像头800万像素，后置三维摄像头）、4050毫安电池、指纹识别和全金属机身。

联想Phab 2 Pro智能手机拆解

联想Phab 2 Pro集成了全球首款三维（3D）摄像头——包含三种摄像头：高分辨率摄像头 + 全局快门运动追踪摄像头 + 近红外（NIR）景深摄像头。为了实现该项技术，英飞凌（Infineon）、pmd和舜宇光学合作，为消费类应用开发了三维飞行时间传感器。

三维飞行时间（ToF）摄像头

飞行时间（ToF）摄像头横截面

联想Phab 2 Pro采用三维飞行时间摄像头技术，其中包括三星（Samsung）的1600万像素CMOS图像传感器（CIS）、豪威科技（Omnivision）的具有全局快门技术的VGA分辨率CMOS图像传感器（CIS），以及英飞凌和pmd合作的38 kilopixel分辨率三维图像传感器与近红外垂直腔面发射激光器（VCSEL）集成的摄像头子系统。

为了提供三维场景，三种摄像头各司其职，并与其它传感器“合作”，以实现以下功能：

（1）运动追踪（Motion Tracking）：通过移动设备自带的多种传感器，在不通过外界信号的情况下，实时获取设备的姿态与位置，追踪设备在三维空间中的运动轨迹。Tango创新性地采用了摄像头与惯性测量单位（IMU）结合的方法来实现精确的运动追踪功能。

（2）环境学习（Area Learning）：利用视觉信息记录与索引外界环境，自动矫正环境构建与运动追踪中积累的误差，识别重复环境。该功能描述起来很容易，但实施起来则相当的困难，首先设备会对其拍摄的每一帧照片提取特征，然后对出现的特征进行保存和引索，再利用一些高效的储存和搜索算法，实时地判断新的一帧是否跟过去曾经拍摄的环境有相似之处，如果匹配准确的话，设备可以立即利用之前已经收集的环境信息。

（3）深度感知（Depth Perception）：利用自带的三维飞行时间摄像头扫描外界三维环境，构筑三维模型，再配合运动追踪，即可告诉设备在空间中的位置，与四周障碍物的距离。

本报告对联想Phab 2 Pro三维飞行时间（ToF）摄像头进行拆解和逆向分析，同时也给出制造工艺流程，以及制造成本和价格预估。

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