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      機器視覺從2D進化到3D立體“視界”

      2022-01-20 08:48

      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(chǎn)品技術(shù),背后關(guān)鍵的科技便是3D視覺技術(shù)。

      在過去幾年里,3D視覺概念迭出,大量資本涌入這個賽道,新進企業(yè)眾多。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,3D視覺在工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)值和產(chǎn)出,可能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消費領(lǐng)域,但因為滲透率很低,推進速度不夠快,當(dāng)前3D工業(yè)相機的規(guī)模在幾億美金區(qū)間,設(shè)備和軟件在20億美金水平,但行業(yè)市場有50倍以上的滲透率增長空間。

      從2D到3D的賽道變化

      2D技術(shù)起步較早,技術(shù)也相對成熟,在過去的30年中已被證明在廣泛的自動化和產(chǎn)品質(zhì)量控制過程中非常有效。

      2D技術(shù)根據(jù)灰度或彩色圖像中對比度的特征提供結(jié)果。2D適用于缺失/存在檢測、離散對象分析、圖案對齊、條形碼和光學(xué)字符識別(OCR)以及基于邊緣檢測的各種二維幾何分析,用于擬合線條、弧線、圓形及其關(guān)系(距離,角度,交叉點等)。

      3D視覺利用近紅外線光來掃描周圍環(huán)境,再由CMOS圖像傳感器接收并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,最后通過芯片計算出物體在三維空間中的遠(yuǎn)近與相對位置,因此能了解物體的動作、與環(huán)境的互動,由此即能發(fā)展出由動作控制計算機的體感操控,檢測出前方的物體等。

      由于2D視覺逐漸無法滿足對復(fù)雜對象識別和尺寸測量精度日益增加的要求,因此也催生了3D視覺的增長。從2D轉(zhuǎn)向3D,需要所獲取信息質(zhì)量和數(shù)量的飛躍。相對來說,2D視覺市場積淀深,3D視覺方案只有達到一定的成熟度,才可以全面實現(xiàn)2D向3D的轉(zhuǎn)變。

      但是3D機器視覺技術(shù)門檻高,涉及到光學(xué)、結(jié)構(gòu)、散熱等跨學(xué)科設(shè)計問題,再加上芯片、算法構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計,需要一定的技術(shù)實力,投入足夠的時間和人才,才可以研發(fā)相關(guān)方案。技術(shù)門檻高、投入大、研發(fā)企業(yè)少都是3D視覺發(fā)展路上的攔路虎。

      在3D視覺興起之后,選擇2D視覺還是3D視覺,成為一個有爭議的問題。有業(yè)內(nèi)人士表示,3D視覺將全面替代2D視覺;但也有觀點認(rèn)為,3D視覺價格高,在可以應(yīng)用2D視覺的場合,沒有必要用3D視覺;當(dāng)然還有第三方觀點認(rèn)為,2D視覺和3D視覺可以融合應(yīng)用。

      從落地來看,目前3D主要應(yīng)用于大型工業(yè)制造業(yè)企業(yè)、物流、智慧城市監(jiān)控,以及少部分消費應(yīng)用場景等,從探索到突破,在落地的路上逐顯繁榮。


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