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3D视觉已来,你准备好了吗?
发布时间:2018-09-25        浏览次数:111        返回列表

你的双眼,你了解吗?

在自然界中,同样的景物,在不同的动物眼里却是有所差异的的。某些哺乳动物如牛、马、羊等,它们的两眼长在头的两侧,因此两眼的视野完全不重叠,左眼和右眼各自感受不同侧面的光刺激,这些动物仅有单眼视觉(monocular vision)。人和灵长类动物的双眼都在头部的前方,两眼的鼻侧视野相互重叠,因此落在此范围内的任何物体都能同时被两眼所见,两眼同时看某一物体时产生的视觉称为双目视觉binocular vision)。

双眼看物体时,主观上可产生被视物体的厚度以及空间的深度或距离等感觉。当两只眼睛分别形成的物体被转化成神经信号传输到大脑以后,大脑就会对它们进行综合加工处理,两个物体相同的地方合二为一,不同的地方就代表物体不同维度上的特征。这样一来,两个物体就合成为一个具有很强立体感的物体了。因此双目视觉也称为立体视觉(stereopsis)

3D摄像头是什么炫酷的装备?

我们通常接触的普通摄像头只是二维的,没有深度的,也就是每一个景象都是平面的连续播放。这样的摄像头是无法人们提供身临其境的感受的!而3D摄像头在二维图像的基础上增加了对拍摄对象的深度测量,即三维的位置及尺寸信息,从而形成三维图像,其“看到”的景象和眼睛所看到的景深是类似的。

业界认为2D3D摄像头的转变将成为继黑白到彩色、低分辨率到高分辨率、静态图像到动态影像后的第四次革命。如果说触摸屏实现了交互方式从一维到平面,那么3D摄像头将让交互方式从平面变成立体。3D摄像头为许多“痛点型应用场景”打开了局面,当前科技界炙手可热的领域如人机交互、人脸识别、AR/VR、辅助驾驶等等,都离不开3D摄像头,3D摄像头是未来人工智能“开眼看世界”的提供者!

人脸识别以前主要应用在门禁考勤系统、防盗门等,后续电子护照及身份证也大量采用该项技术。公安、司法和刑侦利用人脸识别系统和网络,在全国范围内搜捕逃犯。在金融业务上,电子商务、智慧银行采用人脸识别,也成了企业增强市场竞争力的手段。人脸识别在消费市场的机会越来越多,比如移动端的身份认证、支付交易确认、权限登录,手机自拍的快速对焦、自拍美颜等……人脸识别带来的便利性将带来人类生活消费方式的变革!

 

图像采集则是人脸识别的入口,摄像头采集的图像信息质量直接决定了最终判断的准确性。但是,目前所有的人脸识别摄像头采集的都是二维图像/视频信息,缺失了深度的图像使得各种欺骗人脸识别应用的合成图像或视频有了可趁之机:PS换脸、屏幕翻拍、戴面具、建模驱动等。而如果利用3D摄像头实现三维人脸活体识别,那么不管合成的图像或视频多么逼真,它只能在屏幕上呈现二维图像,注定是无法通过三维人脸活体检测的!

 

在汽车辅助驾驶系统,3D摄像头的引入更是赋予了汽车的“第六感”。3D摄像头可以时刻追踪司机的眼皮动作,当检测驾驶员有困倦或注意力不集中式能立即做出响应甚至气动紧急制动系统。配合雷达,还可以提供精准的路面状况信息,避免车祸的发生。

 

在消费电子领域,3D摄像头也即将引爆市场。2016年,全球首款搭载Tango技术的智能手机:联想和谷歌凭借PMD独家3D技术重新定义了移动设备的新类别。而智能手机的风向标苹果公司中将在新一代iPhone 8中将配置3D摄像头的传言已经闹得纷纷扬扬。

3D摄像头——国外争相布局的产业

近几年,国外的巨头公司都在3D摄像头产业链上布局:意法半导体、滨松、欧司朗、艾迈斯、博通等元器件及模组生产厂商,苹果、微软、英特尔、三星、谷歌、索尼等综合系统方案商,都在抢食这块肥肉

微软是最早涉足3D视觉的公司之一,在2010年与PrimeSense合作,推出了XBOX360体感周边外设——Kinect1代。颠覆了游戏的单一操作,使人机互动的理念彻底地展现出来。在Kinect上市后的头60天内,微软总计卖出了800万台,成功拿下了吉尼斯世界纪录中销售速度最快消费者设备的头衔。2012年微软先后收购了ToF(飞行时间光)相机公司canesta3dv,自行开发了Kinect2代,采用ToF原理,在精度、分辨率和响应时间都有很大的提升。2015年,微软研究院的发明Handpose,,目的是让计算机精确地识别手势动作,并应用在2016年问世的AR头戴式显示器HoloLense

谷歌,作为人工智能的专家之一,早已敏锐地嗅到了3D视觉市场的机会。其明星项目Project Tango2016年成功植入联想手机PHAB2 Pro,提前在移动端运动追踪、深度感知和区域学习方面实现布局。2015年的谷歌开发者大会上提出了的60GHz毫米波手势识别技术Project Soli更是让人耳目一新,采用的60GHz毫米波弥补了红外光无法穿过被遮挡物的缺点。

201311月,苹果收购以色列3D生产商PrimeSense,便暴露了其将3D体感控制器小型化并配置在PC、电视并最终到智能手机等消费电子产品的野心。乐观估计,苹果公司十周年推出的iPhone 8有望见证这一黑科技。

而微软在2012年也开始涉及实感技术,2015年推出全新的RealSense。作为一款智能3D摄像头,主要有三部分组成:(1)传统的2D摄像头;(2)近红外图像传感器;(3)红外激光发射器。英特尔RealSense 3D摄像头有两种类型:一种是用于远距离、精度稍低的后置3D摄像头;另一种是用于近距离、精度较高的前置3D摄像头。目前,RealSense 3D 摄像头已经集成到戴尔、联想、华硕、惠普、宏碁等厂商的产品。

誉洋KINEYE®3D机器视觉——起步便于世界同步

大连誉洋工业智能有限公司,专注于工业智能的研发、生产制造和服务,是中国领先的工业智能集成解决方案提供商,2016年被国家认定为高新技术企业。誉洋致力于为制造企业转型升级提供专业化的工业智能集成一站式解决方案,为用户提升产品质量,降低生产成本,提升运营效率,持续为用户创造最大价值。

誉洋与欧洲科研机构联合研发的KINEYE®3D机器视觉系统,拥有比肩世界的技术水准,可实现对制造业生产线的重构再造,实现企业智能化改革升级。在产品生产和配送过程中识别、测量、检测产品并确保其质量,以更高的速度和更低的成本帮助企业生产出无缺陷的产品,帮助制造企业提升产品质量、提高生产率进而增加市场竞争力。

 

KINEYE®3D机器视觉系统可广泛应用于汽车、食品、医药、电子等多个领域。帮助各类制造加工企业,实现精准的智能化定位、检测、识别,大幅提高生产制造的效率、质量。

 

双摄像头仿生人眼视觉,更宽视野、更高精度

 

KINEYE®3D机器视觉采用双摄像头仿真人眼设计原理,当今世界最前沿的视觉技术。即两个视点观察同一景物,以获取在不同视角下的感知图像,然后通过三角测量原理计算图像橡塑件的位置偏差(视差)来获取景物的三维信息。当采集视野范围在2000mm×1500mm×1500mm时,被采集图像精度依然能达到惊人的1mm。不仅如此,图像精度会随着采集视野范围变化而变化,以满足不同目标对象的准确识别。

 

极速在线检测,无需停止即拍即过

 

得益于KINEYE®3D视觉的双目仿真人眼设计,一张照片即能三维成像,在高度自动化的制造生产中,可以完成对目标对象的即时在线检测,无需停止,即拍即过,最高可达4000fps。市场上的主流3D视觉采用激光扫描原理,检测累计耗时高,而KINEYE®3D视觉系统反应速度达到惊人的0.3秒,可完全实现在线应用,大大提升了生产效率。