什么是3D视觉技术?
智能手机制造商喜欢3D传感器相机。
从2017开始,苹果一直在倡导基于3D传感技术的Face ID,从而实现安全快速的3D面部识别,可以大大提高验证和支付的便利性。为了实现3D感应和全面屏的完美融合,OPPO Find X采用了全隐藏式3D摄像头模块,解锁时自动弹出进行3D人脸识别。独特的伸缩设计至今仍被许多用户津津乐道。
(手机前置摄像头模块中的3D感应模块)
目前应用于手机的3D传感技术解决方案主要是3D结构光和TOF(光学飞行时间法),苹果、OPPO Find X、小米和华为Mate20 Pro、OPPO R17 Pro、华为Mate 30 Pro、vivo的设计中使用的3D结构光技术都相继加入了新的尝试,其3D摄像头都采用了TOF技术。基于3D传感应用的创新体验,彻底打开了人们的想象力。手机厂商之所以加速布局,是看重其赋能智能终端“理解”世界的能力。
3D视觉技术:结构光和TOF有什么区别?
什么是3D视觉技术?即3D摄像头可以采集视野内各点的3D坐标信息,通过算法还原智能获取3D成像,不会轻易受到外界环境和复杂光线的影响,技术更加稳定,可以解决以往二维体验和安全性差的问题。目前智能手机领域采用的3D视觉技术方案主要有:3D结构光和TOF飞行时间法。
(3D感测技术可以感测物体的3D结构)
3D结构光将激光散斑图像投射到物体表面,物体表面反射的信息被摄像头接收,根据物体引起的光信号变化计算出物体的位置和深度信息。识别精度可达1mm,同等性能下结构光功耗小于t of。目前苹果支持Face ID的机型和市面上主流的3D刷脸支付都是3D结构光技术,更适合近距离的人脸识别和验证。
TOF(飞行时间)法是通过专门的传感器捕捉近红外光从发射到接收的飞行时间差,来判断和计算物体的距离信息。该方法具有实时性好的特点,比三维结构光算法简单,可以测量较长的距离(一般在100m以内)。比如华为Mate 30 Pro的“空中操控”操作功能,基于TOF技术捕捉手势。两种技术方案各有千秋,适用于不同的应用需求和领域。可以肯定的是,3D视觉技术已经成为智能终端必不可少的AI“眼睛”。
中国三维视觉技术发展现状
3D视觉技术在很多领域都具有重要的战略意义,国内一些技术实力雄厚的企业已经联合起来,在这一领域开展了深入的研究。目前,中国的3D人脸识别应用处于世界领先水平。值得一提的是,国内3D视觉技术的独角兽欧比中光,是国内唯一一家可以实现结构光3D传感相机量产的企业。3D传感器专利数量与苹果、微软并列全球前三,其3D视觉模块、算法和配套解决方案可广泛适配多品牌、多模态的智能终端,为3D视觉的发展开辟了广泛的应用场景。比如OPPO Find X和支付宝刷脸支付,就是使用Obi中光3D视觉模块的解决方案。
(中国首条刷脸地铁采用欧比中广3D人脸识别技术)
神奇的3D视觉技术
除了在旗舰手机、刷脸支付、刷脸闸机等领域的应用场景布局,3D视觉解决方案几乎无所不能,在智能家居、智能安防、汽车电子、工业测量、新零售、智能物流等领域发挥着重要作用。,堪称为产业创新赋能的最大推力。
以与我们每个人息息相关的智能家居领域为例,3D视觉可以让智能家电获得感知物体形状和距离的能力,给机器人加上“眼睛”,智能识别不同物体的分类。3D视觉衍生的手势识别和骨骼识别,可以让你用手势控制家电,开启智能家居新时代。
在工业自动化领域,3D视觉技术也具有巨大的商业价值。当机械臂或机器人利用3D感知物体的大小和形状时,可以对不同形状的物体实现高度自动化操作,不再局限于处理单一形状的物体,驱动工业生产力迎来创新和变革。
不难看出,无论是在涉及衣食住行的民用领域,还是在提高生产效率的工业领域,3D视觉对于提高终端的智能化都是极其关键的,这也解释了为什么很多手机品牌对3D视觉技术如此青睐。一句赋能智能终端“理解”世界的话颇有深意,3D视觉技术未来大有可为。