zaikehuanxiaoshuozhong，jiqirenyaomeshiyurenleiduili，yaomeshibianyichenghuairen。danrujinxianshishenghuozhongjiqirendeyingyongdaweibutong。jiqizhengdaitirenyanlaikanshijiebingjiayixingdong，tamensuodaozhichurangshenghuobiandezhihuihua。

通過攝取圖像模擬人眼的視覺功能
，提取信息然後加以分析處理，機器視覺已成為智慧城市過程中不可或缺的“第三隻眼睛”，其應用領域也從食品生產流程管理、農業種植控製、醫yi學xue檢jian測ce等deng方fang麵mian的de個ge體ti需xu求qiu到dao交jiao通tong及ji安an防fang等deng公gong共gong項xiang目mu。其qi中zhong我wo司si深shen圳zhen朗lang銳rui智zhi科ke實shi業ye有you限xian公gong司si研yan發fa的de雞ji蛋dan收shou集ji線xian計ji數shu器qi
，就jiu被bei投tou放fang到dao家jia禽qin養yang殖zhi場chang使shi用yong
，在zai使shi用yong過guo程cheng中zhong可ke以yi提ti高gao效xiao率lv和he降jiang低di成cheng本ben。

隨著機器視覺的發展與進步
，3D機器視覺迎來了自動化行業的巨大機遇，主要用於質量保證和檢測。據數據預測，2017年到2022年期間的複合年增長率將達到11.07%，2022年全球3D機器視覺市場規模有望達到21.3億美元。

在機器視覺頂會中，差不多會有半壁江山那麼多的論文都是跟3D有關。前沿探索可謂瘋狂進行
，那麼有哪些三維圖像+機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)的(de)新(xin)技(ji)術(shu)趨(qu)勢(shi)，今(jin)天(tian)正(zheng)隱(yin)藏(zang)在(zai)未(wei)知(zhi)迷(mi)霧(wu)中(zhong)眺(tiao)望(wang)這(zhe)個(ge)世(shi)界(jie)？今(jin)天(tian)我(wo)們(men)來(lai)說(shuo)幾(ji)種(zhong)很(hen)有(you)科(ke)幻(huan)感(gan)的(de)技(ji)術(shu)突(tu)破(po)點(dian)。說(shuo)不(bu)定(ding)這(zhe)些(xie)能(neng)力(li)明(ming)年(nian)就(jiu)會(hui)出(chu)現(xian)在(zai)你(ni)的(de)手(shou)機(ji)、VR設備和無人機中，又或許即將成為某個被資本瘋狂親吻的創業熱潮。

超大場景的3D數據感知

3D機器視覺包括很多方麵
，既有讓智能體去理解3D數據
，也包括如何通過機器視覺的解決方案，去獲取3D模型數據。

傳統意義上的3D數據獲取
，或者稱其為3D感知技術
，一般來說可以利用多角度拍照或者深度傳感器的方式實現3D數據收集。這種技術的局限在於，收集的3D數據不能太大。

然而在3D資料要求不斷升級的今天
，對於超大場景的3D數據感知，正在成為一個熱門議題。比如無人駕駛中使用的城市高精地圖，就可以看做一個個超大3D場景的拚接。智能城市領域運用到的很多城市數據推演，也要根植於對城市3D場景的收集。

機器視覺正在為超大場景的3D數據感知提供很多新的方法。比如自動化的成像方法，像視覺SLAM在線處理連續幀的圖像
，實現實時重建巨大3D場景。再比如說對航拍數據進行點雲分割和點雲數據的語義理解，幫助快速低成本獲取城市3D數據。

總體來看，今天超大場景的3D數據感知，有三個主要應用方向，很可能分別成為各自技術領域中新的投資和創業熱點：

1、建築物的3D高精度模型，運用在工程監理

、智能設計、物流和智能城市領域。

2、高精地圖與3D數據感知的結合，這是無人駕駛的重要一環。

3

、室內外一體的3D建模，這對於智能家居設計、環境監控
、VR/AR體驗來說都有重要幫助。

手機與3D視覺進入蜜月期

目前，智能手機已經成為AR/AR以及計算視覺等先進技術發展的最大載體
，人臉識別、AR功能成為當前智能手機發展的熱點，其實無論是在AR/VRlingyuhaishishibiejishu，doulibukaijisuanshijiao。jisuanshijiaolingyuqishijiushiyunyongjisuanjijishuduishengwushijiaodeyizhongmoni，qizhongshendushibieheduoweichengxiangshiqihexinjishu。

深度識別是計算視覺的關鍵前提，能夠對生物視覺進行識別，其中包括當前流行的蘋果人臉識別技術
，多維成像將包括目前的3D顯示結局即對圖片以及視頻等進行3Dhuamiandezaixian。liyongshendushibieheduoweichengxiangjishu
，chulehaiyuanwomenrouyansuonengkandaodehuamian，weilaisuizhejishudebuduanronghe，shendushibiejishuhainengshilitidezhanshiwomenrouyansuokanbudaodedongxi。liru

，weilaidezhinengshoujikeyizaiyangguangxialiyongshendushibiejishuherengongzhinengjishudefenxi，shibieziwaixiandeqiangdu，tixingwomendefangshaihufu。

AR/VR中的眼球追蹤技術

隨著技術的進步
，我們現在已經能夠利用人類眼睛進行虹膜識別，虹膜識別相較麵部識別
、指紋識別都更加有效和安全，很多手機廠商開始開發使用虹膜識別功能。

除chu了le虹hong膜mo識shi別bie之zhi外wai，還hai有you眼yan球qiu追zhui蹤zong技ji術shu。所suo謂wei眼yan球qiu追zhui蹤zong

，是shi指zhi一yi項xiang技ji術shu能neng夠gou追zhui蹤zong眼yan球qiu的de運yun動dong

，並bing利li用yong這zhe種zhong眼yan球qiu運yun動dong來lai增zeng強qiang某mou個ge產chan品pin或huo服fu務wu的de體ti驗yan。

眼球追蹤技術曾經在智能手機領域火了一陣
，這可能要追溯到2013年Galaxy S4手(shou)機(ji)率(lv)先(xian)搭(da)載(zai)了(le)眼(yan)球(qiu)追(zhui)蹤(zong)功(gong)能(neng)
，這(zhe)項(xiang)功(gong)能(neng)主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)在(zai)視(shi)頻(pin)播(bo)放(fang)上(shang)麵(mian)。舉(ju)個(ge)例(li)子(zi)

，如(ru)果(guo)你(ni)正(zheng)在(zai)觀(guan)看(kan)一(yi)個(ge)視(shi)頻(pin)

，然(ran)後(hou)你(ni)身(shen)後(hou)的(de)同(tong)學(xue)拍(pai)了(le)一(yi)下(xia)你(ni)肩(jian)膀(pang)，在(zai)你(ni)轉(zhuan)過(guo)頭(tou)的(de)時(shi)候(hou)，由(you)於(yu)你(ni)的(de)眼(yan)睛(jing)已(yi)經(jing)不(bu)再(zai)看(kan)著(zhe)屏(ping)幕(mu)
，視(shi)頻(pin)會(hui)自(zi)動(dong)暫(zan)停(ting)，而(er)當(dang)你(ni)回(hui)過(guo)頭(tou)來(lai)

，視(shi)頻(pin)會(hui)自(zi)動(dong)繼(ji)續(xu)播(bo)放(fang)。不(bu)需(xu)要(yao)你(ni)用(yong)手(shou)去(qu)點(dian)擊(ji)暫(zan)停(ting)和(he)播(bo)放(fang);或者你在手機上看網頁，當你眼睛看到屏幕底部的時候
，網頁會自動翻頁。同年

，LG也推出了一款擁有眼球追蹤功能的LG Optimus G Pro手機。

可惜，眼球追蹤未能在手機領域掀起大風大浪
，原因大概有兩點。首先用戶沒有需求，一款智能手機的平均尺寸大約隻有5英寸
，在這麼一丁點兒大的地方
，人們更喜歡直接用手指進行交互，何況手機絕大部分功能都是使用手指進行交互，所以也不多播放/暫停這個環節;第二個原因就是

，當時技術不太成熟
，分辨率低，識別不夠精準，導致有用戶覺得眼睛累。

3D視覺助力機器人產業智能化轉型

3D視覺作為一項激動人心的新技術，早已經出現在微軟Kinect、英特爾RealSense等消費級產品中。近幾年，隨著硬件端技術的不斷進步，算法與軟件層麵的不斷優化，3D深度視覺的精度和實用性得到大幅提升
，使得“3D深度相機+手勢/人臉識別”具備了大規模進入移動智能終端的基礎。作為全球手機當之無愧的龍頭

，蘋果率先大規模采用3D視覺技術，將徹底激活3D視覺市場
，開啟全新時代。

3D視覺技術不僅僅在識別精度方麵大幅提升
，更重要的是打開了更加廣闊的人工智能應用空間。隨著機器視覺、人工智能、人機交互等科學技術的發展
，各種高智能機器人開始走進現實
，3D視覺技術成為助力製造業實現“智能化”轉型的好幫手。

大家耳熟能詳的深度攝像頭技術和應用有英特爾的RealSense、微軟的 Kinect
、蘋果的 PrimeSense、以及穀歌的Project Tango等。不過可以看到這一技術的研究和開發多為國外公司
，國內計算視覺方麵的公司或創業團隊屈指可數
，技術上的壁壘依舊較大。

關於目前市場上的深度相機的技術方案主要有以下三種： 雙目被動視覺、結構光、TOF。雙shuang目mu被bei動dong視shi覺jiao主zhu要yao是shi利li用yong兩liang個ge光guang學xue攝she像xiang頭tou
，通tong過guo左zuo右you立li體ti像xiang對dui匹pi配pei後hou，再zai經jing過guo三san角jiao測ce量liang法fa來lai得de到dao深shen度du信xin息xi。此ci算suan法fa複fu雜za度du高gao
，難nan度du很hen大da
，處chu理li芯xin片pian需xu要yao很hen高gao的de計ji算suan性xing能neng
，同tong時shi它ta也ye繼ji承cheng了le普pu通tongRGB攝像頭的缺點：在昏暗環境下以及特征不明顯的情況下並不適用。

jiegouguangdeyuanlishitongguohongwaijiguangfashexiangduisuijidanyougudingdebandiantuan，zhexieguangbandazaiwutishanghou
，yinweiyushexiangtoujulibutong，beishexiangtoubuzhuodaodeweizhiyebujinxiangtong。ranhouxianjisuanpaidaodetudebandianyubiaodingdebiaozhuntuanzaibutongweizhideweiyi
，yinrushexiangtouweizhi、傳感器大小等參數計算出物體與攝像頭的距離。

微軟在Kinect二代采用的是ToF的技術。ToF是Time of flight的簡寫
，直譯為飛行時間的意思。所謂飛行時間法3D成像，是通過給目標連續發送光脈衝，然後用傳感器接收從物體返回的光
，通過探測光脈衝的飛行（往返）時間來得到目標物距離。相比之下，結構光技術的優勢是比ToF更加成熟，成本更低

，更加適合用在手機等移動設備上。

深shen度du攝she像xiang頭tou是shi所suo有you需xu要yao三san維wei視shi覺jiao設she備bei的de必bi需xu模mo塊kuai，有you了le它ta，設she備bei就jiu能neng夠gou實shi時shi獲huo取qu周zhou圍wei環huan境jing物wu體ti三san維wei尺chi寸cun和he深shen度du信xin息xi，更geng全quan麵mian的de讀du懂dong世shi界jie。深shen度du攝she像xiang頭tou給gei室shi內nei導dao航hang與yu定ding位wei、避障、動作捕捉、三維掃描建模等應用提供了基礎的技術支持

，成為現今行業研究熱點。如今iPhone X搭載3D深度攝像頭勢必會大力推動機器視覺領域的發展
，助力機器人產業實現完美“智能化轉型”。

更好的深度傳感器解決方案

還有一個機器視覺技術和3D的交彙，主要發生在無人機領域。

無wu人ren機ji今jin天tian進jin行xing測ce繪hui和he航hang拍pai時shi，必bi須xu附fu帶dai對dui空kong間jian的de理li解jie能neng力li

，否fou則ze拍pai照zhao不bu準zhun事shi小xiao
，撞zhuang了le南nan牆qiang事shi大da。而er這zhe個ge能neng力li主zhu要yao來lai自zi於yu攝she像xiang頭tou和he傳chuan感gan器qi進jin行xing空kong間jian閱yue讀du。

隨著消費級無人機的不斷升級

，人們對無人機拍攝效果要求也不斷升高。無人機必須不斷在更遠的距離、更極端的天氣、更複雜的運動中拍攝畫麵。然而傳統的傳感係統解決方案已經快要跟不上用戶的期許。

今天的消費級無人機，一般采取兩種感知解決方案，一種是雙目視覺技術
，比如大疆的某些產品；一種是結構光傳感器，比如微軟的Kinect。而er這zhe兩liang種zhong主zhu流liu方fang案an都dou是shi有you一yi定ding局ju限xian的de，比bi如ru感gan知zhi範fan圍wei都dou有you限xian
，難nan以yi完wan成cheng遠yuan距ju離li作zuo業ye。再zai比bi如ru雙shuang目mu視shi覺jiao技ji術shu在zai黑hei夜ye中zhong會hui失shi靈ling
，所suo以yi無wu人ren機ji夜ye拍pai一yi直zhi是shi個ge大da坑keng，然ran而er結jie構gou光guang技ji術shu應ying對dui不bu來lai強qiang光guang，一yi到dao中zhong午wu無wu人ren機ji就jiu石shi樂le誌zhi也ye是shi很hen心xin塞sai的de。

更geng好hao的de解jie決jue方fang案an，在zai於yu將jiang傳chuan感gan器qi與yu智zhi能neng攝she像xiang頭tou結jie合he起qi來lai，達da成cheng可ke以yi適shi應ying不bu同tong天tian候hou與yu天tian氣qi，並bing且qie可ke以yi長chang距ju離li感gan知zhi的de新xin型xing傳chuan感gan係xi統tong解jie決jue方fang案an。

今天
，用機器視覺技術中的很多算法，協調不同的傳感設備工作，讓無人機變成“多眼無人機”
，zhengzaichengweiliuxingdejiejuefangan。jiqishijiaosuanfadaliangjiaruwurenjichuanganqi，haikenengdailaiguijipaishenenglitisheng

，rangwurenjihuodepaishezhengtihuanjing，huozhejingzhunbuzhuodongtaiwuti，birushuoyundongzhongdedongwuhecheliangdenengli。

yishangjigejishuqushi

，doukenengchengweijiqishijiaohetuxingxueyingyongdexiayiburedian。zhegelingyukansipianmen
，shishishangquenengyingxiangjintiankejishichangzhongdefengchuicaodong。

讓機器看到立體世界的遊戲才剛剛開始，機器與人類在某一天可以用同樣的視角相互凝視，或許才是這個故事的終點。