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術,背后關鍵的科技便是3D視覺技術。
在過去幾年里,3D視覺概念迭出,大量資本涌入這個賽道,新進企業眾多。業內人士普遍認為,3D視覺在工業領域的產值和產出,可能要遠遠大于消費領域,但因為滲透率很低,推進速度不夠快,當前3D工業相機的規模在幾億美金區間,設備和軟件在20億美金水平,但行業市場有50倍以上的滲透率增長空間。
從2D到3D的賽道變化
2D技術起步較早,技術也相對成熟,在過去的30年中已被證明在廣泛的自動化和產品質量控制過程中非常有效。
2D技術根據灰度或彩色圖像中對比度的特征提供結果。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境,再由CMOS圖像傳感器接收并轉換為數字信號,最后通過芯片計算出物體在三維空間中的遠近與相對位置,因此能了解物體的動作、與環境的互動,由此即能發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轉向3D,需要所獲取信息質量和數量的飛躍。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2D向3D的轉變。
但是3D機器視覺技術門檻高,涉及到光學、結構、散熱等跨學科設計問題,再加上芯片、算法構成的復雜系統設計,需要一定的技術實力,投入足夠的時間和人才,才可以研發相關方案。技術門檻高、投入大、研發企業少都是3D視覺發展路上的攔路虎。
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。有業內人士表示,3D視覺將全面替代2D視覺;但也有觀點認為,3D視覺價格高,在可以應用2D視覺的場合,沒有必要用3D視覺;當然還有第三方觀點認為,2D視覺和3D視覺可以融合應用。
從落地來看,目前3D主要應用于大型工業制造業企業、物流、智慧城市監控,以及少部分消費應用場景等,從探索到突破,在落地的路上逐顯繁榮。