3D传感：打造AI视觉新纪元
2018-08-21 20:09:36   来源：微迷   评论：0   点击：

随着iPhone X的发售，3D传感技术正式走向消费者，对于消费者来说，3D传感技术似乎是一项新技术，却不知在国内市场中，3D传感早已进入市场，并成功应用于其他领域。在目前的国内市场中，3D传感技术应用产业逐渐增加，从最初的工业级设备到如今的消费级产品，3D传感技术早已走过数个年头。而在国内市场中 ，能实现3D传感设备量产的实力企业之一即为：深圳奥比中光科技有限公司。

深圳奥比中光成立于2013年，是一家集研发、生产、销售为一体的3D传感技术高科技企业，以3D传感技术为依托，奥比中光研发的3D传感器水平已达国际领先水平，是继苹果、微软、英特尔之后全球第四家能够量产消费级3D传感器的公司。产品中最核心的3D计算芯片、深度算法、系统支持SDK等都是完全自主开发，自成立以来，已申请国内外专利近400件，研发团队具有从底层芯片、深度算法、到系统框架、上层应用支持的技术实力。2018年5月21日，奥比中光获得由蚂蚁金服领投，赛富投资、松禾资本、天狼星资本以及仁智资本等跟投的超2亿美元D轮融资，估值达到独角兽级别。

3D传感技术：视频传感“黑科技”

对于3D传感技术，消费者或许有点陌生，但对于刷脸消费、刷脸解锁这些“黑科技”，消费者却一点都不陌生，但如果要深入其中，普通消费者对此也只能说出一个关键词：人脸识别。而人脸识别技术大体可以区分为2D和3D两种。

1、2D人脸识别：2D人脸识别是目前最为常见的人脸识别技术之一，其工作原理是后期人脸识别系统对图片中的人脸进识别，通过设定数百或数千个点，并记录点与点之间的函数，该函数即为此人的面部信息。

2、3D人脸识别：目前消费级市场中常用的3D人脸识别是采用3D结构光技术，通过3D结构光内的数万个光线点对人脸进行扫描后，从而提供更为精确的面部信息，而这类面部信息并不会受到口红、粉底等化妆品的影响。与2D人脸识别相比，3D人脸识别将提供更为精确的面部数据，最终让数据更加安全可靠。

在OPPO最近发布的旗舰机OPPO Find X中，就采用了3D结构光传感技术，该款手机通过3D结构光传感技术不仅仅可以实现刷脸解锁，同时可以实现刷脸支付等多种功能，而该项技术的提供商——深圳奥比中光科技有限公司已成为国内3D结构光传感技术的代名词。

3D传感：赋万物予人类视觉

“视觉传感设备让万物看到世界，而3D传感技术则让万物能像人一样‘看清’世界。”深圳奥比中光科技有限公司副总裁陈挚博士说道。

奥比中光副总裁陈挚作为三维光学成像博士，本科就读于新加坡国立大学工程科学系光学专业。毕业后加入麻省理工学院SMART研究中心担任研发工程师，2012年跟随导师国际光学专家麻省理工学院机械工程系George Barbastathis教授攻读博士学位，主要研究方向3D成像系统，全息成像，计算成像，显微镜系统等。曾多次在美国，德国，澳大利亚，荷兰，新加坡，台湾等地的国际会议上发表演讲，有多篇论文发表在国际顶级光学学术期刊。

众所周知，物联网时代的物品要“看清”世界，普通的摄像机无法完美的满足当前需求，而通过3D传感技术，物品不仅能“看清”世界，还能知道自己与其他物品之间的距离，从而在确保安全的前提下实现其他功能。

虽然3D传感技术的发展早已有数十年的时间，但大范围应用于消费级领域却才开始。XBoxKinect第一代发布的时候，是3D传感技术第一次应用到消费类电子产品里。但是，大众对这个产品并没有清晰的认知，并不知道跟3D传感技术有何关系。

其实，3D传感技术已经应用到了很多方面，在2018中国互联网大会上，奥比中光联合中国联通网络技术研究院，共同推出了智慧家庭新生态解决方案，赋予电视3D人脸识别、精准内容推荐、手势交互等创新功能，颠覆智慧家庭客厅体验。基于奥比中光3D人脸识别技术，电视可在不获取用户隐私的前提下，精准识别出机顶盒前的观众的用户画像信息，包括性别、年龄、情绪等等。同时，系统根据登录的用户角色信息，通过综合统计分析该用户角色的行为数据，可为用户提供“千人千面”的个性化EPG界面，精准推荐电视节目、视频点播、游戏应用等内容。

此外，3D传感技术可以赋能各行各业：首先是机器人厂商，尤其是服务性机器人的眼睛需要3D视觉技术，去感知周边的环境，例如目标距离、障碍物等信息；其次是安防厂商，在传统的安防摄像头里面再加装一个视觉传感器，就可以获得一个更加精准的三维立体信息；还有门禁门锁，3D的刷脸识别相比2D的刷脸识别，安全等级和精准性可以提升一级；最后，就手机行业的发展趋势来说，3D传感技术未来的应用空间很大，刷脸等生物识别都离不开3D传感技术，此外VR、AR、美颜也可以搭载3D传感技术去做一些交互性、娱乐性的体验。还有各种各样的智能硬件，凡是需要采集物体深度信息的相关功能，都会用到3D传感技术。

3D结构光市场呈爆发态势

自iPhone X发布带有3D结构光的Face ID后，国产安卓手机厂商立刻跟进。目前，搭载3D结构光的OPPO Find X首先上市，配置3D结构光的小米8探索版也在7月开始销售。据供应链厂商透露，华为也将在最新发布的旗舰机上采用3D结构光技术，3D结构光市场呈现出爆发态势。

目前，全球 3D结构光供应链趋于完善，整体技术方案有奥比中光、英特尔、以色列Mantis Vision等多家企业。在3D图像处理芯片方面，有Primesense、意法半导体、德州仪器、英飞凌等少数几家芯片巨头以及国内的奥比中光。就产业链来看，奥比中光无疑是国内3D结构光设备供应链上不可忽视的企业。

据Deutsche Bank统计，2017年搭载3D Sensing模组的智能手机数量为3800万台，在智能手机上搭载率仅为3％。2018年随着3D Sensing模组在 Android 手机上进行使用，智能手机市场 3D Sensing 模组需求扩大。据预测，2020 年搭载 3D Sensing 模组的 iPhone 手机数量将达 4．4 亿台，搭载 3D Sensing 的 Android 手机数量将达 4.65 亿台，3D Sensing 在智能手机上搭载率将达到38％。

把握市场机遇，布局核心技术

3D成像和传感领域拥有很大的发挥空间，因为涉及的元器件种类很多，诸如单光子雪崩二极管（SPAD）、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、MEMS扫描镜、近红外图像传感器等，涉及的主要技术包括3D混合堆叠BSI、飞行时间法、结构光法、双目视觉法，以及其它软件算法等。

为迎战最新的3D感测应用及人脸识别商机，3D传感企业不仅要继续多元化指纹识别芯片产品线的市场布局动作，不断强化在全球中、低端智能手机市场的成本竞争力，还要扩大在门禁、车用及消费性电子产品上的指纹识别应用布局策略。另一方面，面对人脸识别技术的巨大市场空间，指纹识别芯片厂商也开始布局包括虹膜识别、结构光、飞时测距（ToF）等3D感测技术，希望让自家生物识别芯片产品线的应用完整度及技术成熟度，升级到更多、更大、更强的层次。

虽然说3D传感技术的原理很简单，但是真正把它做成一个产品，技术门槛还是很高的，涉及到3D光学、计算光学、芯片、SDK等很多领域的技术。以国内唯一实现量产3D传感器的奥比中光为例，从2013年创立一直到2015年，期间公司精力全部投入研发，核心研发人员来自于麻省理工学院、加州大学伯克利分校、新加坡南洋理工等国际名校的多位博士后，也有曾任职于苹果、IBM、AMD等全球五百强企业的资深技术专家。据陈挚博士透漏，公司目前拥有员工约450人，研发人员占比超75％。在如此巨大的研发投入下，奥比中光推出了Astra Pro、Astra Mini、Astra、Astra S、Astra MiniS、AstraP等系列3D结构光传感器，在销售额方面，奥比中光2016年实现盈利，2017年销售额破亿。

对于国内的市场竞争格局，陈挚博士认为，就3D传感设备而言，奥比中光目前还未遇到极具竞争力的对手，但是人们越来越关注3D传感领域，很多公司现在都想去做3D结构光传感器，其中不乏传统的光学元器件公司，也有大型芯片公司和初创企业。因此，奥比中光时刻保持危机意识，持续保持高研发投入，不断进行技术创新，确保自己在全球保持技术优势。奥比中光是一家具备底层光学测量设计开发能力的公司，除了3D结构光技术之外，奥比中光在ToF及双目技术上也有深入研究及技术储备。

向极致出发 回归初心

3D传感技术现已进入最好发展时期，对于传感器产业链的企业来说既是机遇也是挑战，对此，陈挚博士说道：“要做3D传感并不难，难就难在如何把核心技术做到极致！”

对于奥比中光来说，国内用户曾评价奥比中光为“中国版Kinect”，就因其发展方向和模式与微软Kinect团队极为相似，对此陈挚博士并未否认。但经过两年的发展，“中国版Kinect”的奥比中光并未踏上Kinect的后路，而是超越Kinect，并甩掉“中国版Kinect”这顶帽子，在采访中，陈挚博士说道：“如果放在两年前，我承认这个说法，但是对于现在的我们来说，我们已经超越Kinect，因为我们已经把3D结构光技术成功应用到各行各业！”

在奥比中光的展示厅内，奥比中光的3D结构光技术在手机、智慧家庭的应用之外，同时应用到智能安防、智能家居、3D试衣、金融安全等多个领域中，而这些也在逐一回答奥比中光初创团队曾经的疑惑——3D传感技术能用在哪些产业。对于奥比中光来说，最好的答卷或许就是3D传感技术成功应用到各行各业！