機器視覺從2D進化到3D立體“視界”,常見常用的刷臉支付、Face ID、VR、無人便利店、智能機器人等產品技(ji)術,背(bei)后關鍵的科技(ji)便是3D視覺技(ji)術。
在(zai)過(guo)去幾(ji)年里,3D視(shi)覺概念迭出,大(da)量資本涌(yong)入這個賽道,新進企業(ye)眾多(duo)。業(ye)內人(ren)士(shi)普遍認為,3D視(shi)覺在(zai)工(gong)業(ye)領域的產值(zhi)和產出,可能(neng)要遠遠大(da)于消(xiao)費領域,但因為滲透率很低,推進速(su)度(du)不(bu)夠(gou)快(kuai),當前3D工(gong)業(ye)相機(ji)的規模在(zai)幾(ji)億美(mei)金區間,設備和軟(ruan)件在(zai)20億美(mei)金水平,但行業(ye)市場(chang)有50倍以上的滲透率增長空間。
從2D到3D的賽道變化
2D技術起步(bu)較早,技術也相對(dui)成熟,在過(guo)去(qu)的30年(nian)中(zhong)已(yi)被證明在廣泛的自(zi)動化和產品質量控制過(guo)程(cheng)中(zhong)非(fei)常有效。
2D技術根據灰度或彩色圖像中對(dui)比(bi)度的特征提供結果(guo)。2D適用于缺失/存在檢測(ce)、離散(san)對(dui)象(xiang)分(fen)析、圖案對(dui)齊、條形(xing)碼(ma)和光(guang)學字符(fu)識(shi)別(OCR)以(yi)及基于邊緣檢測(ce)的各種二維幾(ji)何分(fen)析,用于擬(ni)合線(xian)條、弧線(xian)、圓(yuan)形(xing)及其關系(距(ju)離,角(jiao)度,交(jiao)叉點等)。
3D視(shi)覺利用近紅外線光來掃描周(zhou)圍環境,再由CMOS圖像傳感(gan)器接收并轉換為數字(zi)信號(hao),最后通(tong)過(guo)芯片(pian)計算(suan)出(chu)(chu)物(wu)體(ti)在三維(wei)空間中的遠近與相對位(wei)置,因此能了解物(wu)體(ti)的動作(zuo)(zuo)、與環境的互動,由此即能發展(zhan)出(chu)(chu)由動作(zuo)(zuo)控制計算(suan)機的體(ti)感(gan)操(cao)控,檢測出(chu)(chu)前方的物(wu)體(ti)等。
由于2D視(shi)覺逐漸無法滿(man)足(zu)對(dui)復雜對(dui)象識(shi)別和尺寸(cun)測量精度(du)日益增加的(de)要(yao)求,因此(ci)也催(cui)生了3D視(shi)覺的(de)增長。從(cong)2D轉向3D,需(xu)要(yao)所(suo)獲(huo)取信息質量和數量的(de)飛(fei)躍。相對(dui)來說,2D視(shi)覺市場積淀(dian)深,3D視(shi)覺方案(an)只有達到一定的(de)成(cheng)熟度(du),才可(ke)以全面(mian)實(shi)現2D向3D的(de)轉變。
但是3D機器視(shi)覺技(ji)術門檻高,涉及到(dao)光學、結構、散(san)熱(re)等跨學科設(she)計(ji)問題,再加上(shang)芯片(pian)、算法構成的(de)(de)復雜(za)系統設(she)計(ji),需要(yao)一定(ding)的(de)(de)技(ji)術實力,投(tou)入足夠(gou)的(de)(de)時間(jian)和人才,才可以研(yan)發(fa)相關方案。技(ji)術門檻高、投(tou)入大、研(yan)發(fa)企業(ye)少都是3D視(shi)覺發(fa)展路(lu)上(shang)的(de)(de)攔路(lu)虎。
在(zai)3D視(shi)(shi)(shi)覺興起之后,選擇2D視(shi)(shi)(shi)覺還(huan)是3D視(shi)(shi)(shi)覺,成為一個有(you)(you)爭議的問題。有(you)(you)業內(nei)人(ren)士表(biao)示,3D視(shi)(shi)(shi)覺將全面(mian)替代2D視(shi)(shi)(shi)覺;但也有(you)(you)觀點認為,3D視(shi)(shi)(shi)覺價格高,在(zai)可以應用2D視(shi)(shi)(shi)覺的場合,沒有(you)(you)必要用3D視(shi)(shi)(shi)覺;當然還(huan)有(you)(you)第三方(fang)觀點認為,2D視(shi)(shi)(shi)覺和3D視(shi)(shi)(shi)覺可以融合應用。
從(cong)落地來看(kan),目前3D主要應用(yong)于大(da)型工業(ye)制造(zao)業(ye)企業(ye)、物(wu)流、智慧(hui)城市(shi)監控,以及少部分(fen)消費應用(yong)場景等,從(cong)探索到突破,在落地的(de)路上逐顯繁榮。