机器视觉从2D进化到3D立体“视界”,常见常用的刷脸支付、Face ID、VR、无人便利店、智能机器人等产品技术,背后关键的科技便是3D视觉技术。
在过去几年里,3D视觉概念迭出,大量资本涌入这个赛道,新进企业众多。业内人士普遍认为,3D视觉在工业领域的产值和产出,可能要远远大于消费领域,但因为渗透率很低,推进速度不够快,当前3D工业相机的规模在几亿美金区间,设备和软件在20亿美金水平,但行业市场有50倍以上的渗透率增长空间。
从2D到3D的赛道变化
2D技术起步较早,技术也相对成熟,在过去的30年中已被证明在广泛的自动化和产品质量控制过程中非常有效。
2D技术根据灰度或彩色图像中对比度的特征提供结果。2D适用于缺失/存在检测、离散对象分析、图案对齐、条形码和光学字符识别(OCR)以及基于边缘检测的各种二维几何分析,用于拟合线条、弧线、圆形及其关系(距离,角度,交叉点等)。
3D视觉利用近红外线光来扫描周围环境,再由CMOS图像传感器接收并转换为数字信号,最后通过芯片计算出物体在三维空间中的远近与相对位置,因此能了解物体的动作、与环境的互动,由此即能发展出由动作控制计算机的体感操控,检测出前方的物体等。
由于2D视觉逐渐无法满足对复杂对象识别和尺寸测量精度日益增加的要求,因此也催生了3D视觉的增长。从2D转向3D,需要所获取信息质量和数量的飞跃。相对来说,2D视觉市场积淀深,3D视觉方案只有达到一定的成熟度,才可以全面实现2D向3D的转变。
但是3D机器视觉技术门槛高,涉及到光学、结构、散热等跨学科设计问题,再加上芯片、算法构成的复杂系统设计,需要一定的技术实力,投入足够的时间和人才,才可以研发相关方案。技术门槛高、投入大、研发企业少都是3D视觉发展路上的拦路虎。
在3D视觉兴起之后,选择2D视觉还是3D视觉,成为一个有争议的问题。有业内人士表示,3D视觉将全面替代2D视觉;但也有观点认为,3D视觉价格高,在可以应用2D视觉的场合,没有必要用3D视觉;当然还有第三方观点认为,2D视觉和3D视觉可以融合应用。
从落地来看,目前3D主要应用于大型工业制造业企业、物流、智慧城市监控,以及少部分消费应用场景等,从探索到突破,在落地的路上逐显繁荣。