對(duì)于光學(xué)領(lǐng)域研究者而言，是蘋(píng)果開(kāi)啟了新一個(gè)創(chuàng)業(yè)風(fēng)口的大門(mén)。因?yàn)閕Phone X，“3D視覺(jué)”開(kāi)始在商用市場(chǎng)更快速地有了姓名。
去年以來(lái)，以阿里為代表的互聯(lián)網(wǎng)巨頭開(kāi)始頻密加碼“刷臉支付”，“刷臉”這個(gè)詞也開(kāi)始進(jìn)入更多公眾場(chǎng)景中，如酒店，甚至地鐵和高鐵閘機(jī)等。
手機(jī)則是產(chǎn)業(yè)鏈廠(chǎng)商繞不過(guò)的另一個(gè)巨大市場(chǎng)，但目前囿于成本、應(yīng)用等問(wèn)題，要大規(guī)模推開(kāi)還需一定時(shí)間。
這也一定程度造就了資本市場(chǎng)對(duì)這個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)公司的不斷加持。如為OPPO提供硬件模組的廠(chǎng)商奧比中光，在2018年中旬獲得螞蟻金服領(lǐng)投的2億美元D輪融資。此后，奧比中光與螞蟻金服成立合資公司螞里奧，開(kāi)始專(zhuān)攻線(xiàn)下市場(chǎng)的3D攝像頭解決方案。
近日，光鑒科技也宣布完成1500萬(wàn)美元A輪融資。由雙湖資本和軟銀中國(guó)資本（SBCVC）共同領(lǐng)投，信中利跟投，老股東北極光和松禾資本也在加注。據(jù)悉，鏡頭模組廠(chǎng)商舜宇光學(xué)旗下的舜宇V基金也參與了光鑒此前的一輪融資。
對(duì)于業(yè)內(nèi)人士而言，近兩年才走向加速爆發(fā)的3D視覺(jué)仍處在較為初級(jí)的發(fā)展階段。作為正式將3D視覺(jué)帶向大眾市場(chǎng)的蘋(píng)果，在6月初的WWDC大會(huì)上，還宣布正不斷精進(jìn)用戶(hù)體驗(yàn)。
隨著5G商用的開(kāi)啟，更高精度的信息得以高速傳遞、承載在云端的算力得以低延遲傳輸至智能終端，3D視覺(jué)市場(chǎng)也將借此帶來(lái)更大應(yīng)用空間。
底層技術(shù)比拼
3D視覺(jué)的技術(shù)包含三種主要落地方式：結(jié)構(gòu)光、TOF（飛行時(shí)間）和雙目。其中前二者是廠(chǎng)商主要著力投入的方向，雙目技術(shù)則提及較少。
但再往深入分析，從更加底層的物理原理層面，除了蘋(píng)果陣營(yíng)帶領(lǐng)的衍射技術(shù)之外，以納米光學(xué)為底層原理的技術(shù)也帶來(lái)新的商用空間。
光鑒科技CTO汪博日前接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)介紹道，從17世紀(jì)開(kāi)始，衍射便成為光學(xué)的主流研究方向。而目前以蘋(píng)果公司為代表主導(dǎo)的3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)正是利用了衍射光斑投射在被測(cè)物體上，傳感器根據(jù)接收到的形變信息收集數(shù)據(jù)并在數(shù)字世界形成空間深度信息。
而經(jīng)歷了50余年半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，電學(xué)遵循摩爾定律在器件尺寸上不斷縮小，進(jìn)入納米尺寸。至此，基于微納米技術(shù)的納米光學(xué)技術(shù)開(kāi)始興起。
汪博向記者分析，如蘋(píng)果用的是極為復(fù)雜的衍射光柵和一系列激光器，打出來(lái)3萬(wàn)個(gè)點(diǎn)作為投射?！巴渡涑龅墓馐蕉?，對(duì)空間的探測(cè)也會(huì)越精細(xì)?！钡珖?guó)內(nèi)的一些方案多為簡(jiǎn)化版，包括投射點(diǎn)數(shù)在內(nèi)的技術(shù)指標(biāo)會(huì)比蘋(píng)果偏低，比如多為投射出1.5-1.8萬(wàn)個(gè)激光點(diǎn)。
“這相當(dāng)于蘋(píng)果一半左右的投射密度，因此精準(zhǔn)度會(huì)有所缺失。當(dāng)然也是出于成本考慮。對(duì)安卓機(jī)本身，消費(fèi)者能夠接受的價(jià)格范圍也相對(duì)低?！蓖舨├m(xù)稱(chēng)，以衍射的技術(shù)路徑來(lái)看，3萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的投射成本實(shí)際上不僅是1.5萬(wàn)個(gè)透射點(diǎn)的翻倍，在此基礎(chǔ)上還需考慮如此龐大的激光點(diǎn)能同時(shí)高效完成既定工作，這是另一個(gè)良率方面的工作難點(diǎn)。
“不同的技術(shù)原理導(dǎo)致3D視覺(jué)技術(shù)可以采用的光學(xué)器件和成本也有所不同?！巴舨┍硎?，由于納米光學(xué)技術(shù)能同時(shí)控制投射后的光束，因此投射出1.5萬(wàn)個(gè)點(diǎn)和3萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的成本相對(duì)接近。
集邦咨詢(xún)(TrendForce) 分析師蔡卓卲則向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者分析道，在同樣的方案設(shè)計(jì)和規(guī)格下，Apple具備技術(shù)和專(zhuān)利優(yōu)勢(shì)，尤其是針對(duì)行動(dòng)裝置的應(yīng)用情境，所以在感測(cè)表現(xiàn)上Apple會(huì)略勝一籌；至于安全性則不止感測(cè)部分，還包含了手機(jī)內(nèi)部的軟件與其他芯片的支援，因此無(wú)法直接從3D感測(cè)的方案來(lái)做比較。
汪博告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，目前3D視覺(jué)的分辨率、精度仍不夠，圖像噪聲也還較大?！氨热缒軌蚧謴?fù)物品模型到多細(xì)致的程度，探測(cè)距離能達(dá)到多遠(yuǎn)等，是我們?cè)谝淮淮葸M(jìn)技術(shù)的核心邏輯?！辈贿^(guò)他也指出，“現(xiàn)在是3D視覺(jué)非常早期的階段。大家在意的是，誰(shuí)能做出更好的效果，而不是在一個(gè)給定效果下，誰(shuí)的成本更低?！?/p>
5G打開(kāi)應(yīng)用想象
“刷臉”以及背后產(chǎn)生的一系列商用數(shù)據(jù)，正在快速打開(kāi)智能世界的大門(mén)。
汪博告訴記者，今年可以看到3D視覺(jué)起量的場(chǎng)景是線(xiàn)下人臉支付，具備3D人臉識(shí)別功能的智能門(mén)鎖場(chǎng)景，以及包括高鐵、地鐵在內(nèi)的公共通行市場(chǎng)。此外，一些電商平臺(tái)也希望通過(guò)3D商品掃描的方式，提供消費(fèi)者相對(duì)實(shí)景的體驗(yàn)感。AR/VR則是未來(lái)會(huì)有起量機(jī)會(huì)的剛需場(chǎng)景?！拔覀兿Ｍ芯υ谙M(fèi)級(jí)市場(chǎng)先做起來(lái)，把核心的幾條產(chǎn)品線(xiàn)跑通后，未來(lái)在拓展邊界的時(shí)候再推向自動(dòng)駕駛等市場(chǎng)。”
尤其在智能門(mén)鎖方面，行業(yè)中不斷被曝出的2D代替3D等安全性問(wèn)題被愈發(fā)關(guān)注。汪博指出，“現(xiàn)在還處在早期，隨著市場(chǎng)逐步成長(zhǎng)，市場(chǎng)會(huì)更加規(guī)范化。”
至于在手機(jī)端的推進(jìn)進(jìn)程，蔡卓卲指出，Apple陣營(yíng)會(huì)積極往3D感測(cè)發(fā)展，前鏡頭采用結(jié)構(gòu)光技術(shù)，用途在刷臉解鎖與支付，搭配Apple Pay；預(yù)估后置TOF方案在明年就可以看到，搭配著Apple這段時(shí)間在軟件上的努力發(fā)展，會(huì)有更多AR應(yīng)用出現(xiàn)。
但對(duì)非蘋(píng)陣營(yíng)來(lái)說(shuō)，商湯、曠視等算法公司在發(fā)展適合中低階手機(jī)的影像辨識(shí)算法，因此部分AR穿衣、人臉辨識(shí)等功能會(huì)由既有的RGB相機(jī)模塊來(lái)感測(cè)，但受困于成本難題，3D感測(cè)模塊將難以普及到中低階手機(jī)。在高端手機(jī)部分，可能要等到2020年Apple產(chǎn)品搭載后置TOF方案后，各家品牌廠(chǎng)商才會(huì)轉(zhuǎn)為積極跟進(jìn)。
2019年5G商用的正式落地，則是從技術(shù)層面又推了一把，從算力和數(shù)據(jù)傳輸層面帶來(lái)更大想象空間。
“5G其實(shí)對(duì)3D視覺(jué)、AR/VR是鋪平了基礎(chǔ)通訊的架構(gòu)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，5G為各種移動(dòng)設(shè)備提供了快速且強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)，從用戶(hù)體驗(yàn)上感覺(jué)到的最大差別，就是有更多炫酷的功能、APP可以做。”汪博指出，光鑒科技也已有相關(guān)研發(fā)準(zhǔn)備，比如未來(lái)云網(wǎng)融合對(duì)整體算法架構(gòu)也會(huì)帶來(lái)改變。
“整個(gè)設(shè)計(jì)架構(gòu)會(huì)不一樣，我們可以把一部分更復(fù)雜的運(yùn)算內(nèi)容放到云端完成，這可以幫助我們用同樣的材料做到更好地渲染、傳播。此外，不同的算法如何拆分是需要思考的問(wèn)題，包括數(shù)據(jù)在本地做怎樣的預(yù)處理，如何改進(jìn)壓縮、哪些數(shù)據(jù)上傳云端等。當(dāng)然，短期內(nèi)我們還是集中精力做本身跟攝像頭、跟端側(cè)相關(guān)的事情?！彼绱吮硎尽?/p>
在算法技術(shù)供應(yīng)商眼里，其想象空間將更加可觀。
近日在21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道主辦的“觸摸智造——2019中國(guó)制造業(yè)價(jià)值發(fā)現(xiàn)之旅”走訪(fǎng)中，深圳極視角科技劉若水就提到，“我們的預(yù)想是，未來(lái)用戶(hù)希望用到什么樣的計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法，就可以直接下載到終端使用。不管是服務(wù)器、電腦、手機(jī)、攝像頭都可以這樣操作。只要相應(yīng)的場(chǎng)景或者算力能夠滿(mǎn)足算法需求。而不是像現(xiàn)在做項(xiàng)目過(guò)程中，會(huì)不斷需要安裝相應(yīng)攝像頭，這其實(shí)對(duì)硬件有很大消耗。我們希望未來(lái)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)市場(chǎng)，可以搭建類(lèi)似APP store的應(yīng)用平臺(tái)，可以直接將相關(guān)算法下載到硬件中使用?！?/p>
深圳云天勵(lì)飛副總裁鄭文先則向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，5G會(huì)主要帶來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景和多技術(shù)融合的兩方面變化。
“5G時(shí)代會(huì)令今天很多場(chǎng)景不斷更加被分解、細(xì)化，在此過(guò)程中，帶來(lái)算法的迭代和演進(jìn)，要配合更多應(yīng)用去構(gòu)建更加符合5G場(chǎng)景應(yīng)用的算法。而未來(lái)5G時(shí)代到來(lái)會(huì)使AI和IoT有更緊密的結(jié)合，5G+AI+IoT將是未來(lái)5-10年的主流技術(shù)趨勢(shì)?！彼M(jìn)而分析道，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）通過(guò)無(wú)數(shù)傳感器構(gòu)建 了感知層，獲取到豐富的數(shù)據(jù)；5G則是 作為傳輸層，解決數(shù)據(jù)低延遲、高效傳 輸?shù)皆贫嘶蜻吘壎说膯?wèn)題；AI在智慧 分析層面，通過(guò)算法進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)據(jù) 決策和分析?！斑@打通了層次鮮明的感知-傳輸-分析三個(gè)層面，我相信會(huì)帶 來(lái)更大場(chǎng)景的應(yīng)用。”
