8月11日，小米舉辦秋季新品發(fā)布會，小米首款全尺寸人形仿生機器人CyberOne也正式亮相。CyberOne搭載的Mi-Sense深度視覺模組是由小米設(shè)計，歐菲光協(xié)同開發(fā)完成；結(jié)合AI交互算法，使其不僅擁有完整的三維空間感知能力，更能夠?qū)崿F(xiàn)人物身份識別、手勢識別、表情識別，CyberOne真正做到了不僅看得到也能看得懂。▼萬物智聯(lián)時代到來，機器視覺作為人工智能的重要分支，是實現(xiàn)機器自動化和智能化的關(guān)鍵核心技術(shù)，蘊藏著巨大的發(fā)展前景。歐菲光深耕光學(xué)賽道20年，在機器視覺領(lǐng)域也有相關(guān)布局。近日，歐菲光同步發(fā)布自研的機器視覺深度相機模塊，主要由iToF模組、RGB模組、可選的IMU模塊組成，產(chǎn)品在測量范圍內(nèi)精度高達1%，應(yīng)用場景十分廣泛，可通過第三方實驗室IEC 60825-1認證，滿足激光安全Class1標準。事實上，機器視覺作為機器的眼睛，要讓智能設(shè)備看懂世界，具備環(huán)境感知和理解能力，ToF深度相機是最佳選擇方案。普通攝像頭一般是2D平面成像，丟失了物理世界中的第三維信息，如尺寸和距離等幾何數(shù)據(jù)，計算機只能實現(xiàn)影像記錄和平面圖像特征識別，分析算法難度極大，目前能夠?qū)崿F(xiàn)的智能分析功能十分有限。深度相機能夠識別視野內(nèi)空間每個點位的三維坐標信息，從而使得計算機得到空間的3D數(shù)據(jù)并能夠復(fù)原完整的三維世界并實現(xiàn)各種智能的三維定位。

技術(shù)融合 可實現(xiàn)1+1＞2

iToF技術(shù)是現(xiàn)在主流的3D視覺感知技術(shù)之一，歐菲光研發(fā)基于iToF+RGB深度測量技術(shù)的3D智能深度相機。

iToF測量原理示意圖

iToF的測量原理為激光發(fā)射器發(fā)射一個連續(xù)的頻率調(diào)制波形，當信號被測物體接收并返回時被iToF Sensor接收，通過解碼算法解算出來的相位差間接得到光的飛行時間差，結(jié)合光速即可得到物體的深度信息，但iToF無法獲取物體的顏色紋理信息。

而RGB相機可獲取物體豐富的顏色紋理信息，將RGB與iToF相結(jié)合既能得到物體的深度信息，又可獲取物體的顏色紋理信息，這可大大拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。RGB信息可用于物體檢測識別，深度信息可用于建圖避障等，RGB+iToF在諸多領(lǐng)域可實現(xiàn)1+1》2的作用。

iToF穩(wěn)定性更高 二次開發(fā)成本更低

iToF、結(jié)構(gòu)光、雙目三種機器視覺解決方案各有優(yōu)劣勢，對應(yīng)不用的應(yīng)用場景和客戶需求，都有應(yīng)用場景。

和結(jié)構(gòu)光、雙目相比，ToF方案的精度和穩(wěn)定性更高，弱光表現(xiàn)更優(yōu)秀，在深度精度上可兼顧中遠距離，探測距離較遠、幀率高、二次開發(fā)成本低、資源消耗少。在成本上，ToF相機與普通雙目、結(jié)構(gòu)光相差不大。總體來看，ToF相機在遠距離、精度、深度完整性、魯棒性方面都較傳統(tǒng)雙目&結(jié)構(gòu)光更好。

多模組并存 多傳感器融合更容易

歐菲光本次發(fā)布的3D智能深度相機主要由三部分組成：iToF模組、RGB模組、可選的IMU模塊。

3D智能相機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

外形示意圖

在外部接口方面，這款智能深度相機擁有USB3.0 Type-C類型的接口，用于深度、IR以及RGB，IMU等數(shù)據(jù)的傳輸，USB3.0的帶寬理論上可以支持點云數(shù)據(jù)的傳輸，功能可擴展性較強。同時，考慮到用戶其他傳感器與深度相機的同步問題，深度相機保留了同步信號接口以及部分GPIO接口以及供電接口，使得用戶多傳感器融合變得更加容易。

智能深度相機擁有強大的SoC平臺，該平臺集成了ISP、ARM CPU以及嵌入式GPU和NPU等IP，后期可以考慮為用戶釋放算力，讓用戶可以更好地利用深度相機的算力。目前深度解碼占用了部分GPU算力與部分CPU算力，NPU算力后期可以完全釋放。

測量精度高 應(yīng)用場景廣泛

本次發(fā)布的iToF-RGBD深度分辨率最高支持VGA（640x480），幀率為30fps，后續(xù)將開放更高幀率模式，支持binning模式。

同時，深度的FoV為水平方向76°，垂直方向為61°，激光波長為940nm。RGB 則采用全局快門的130萬像素的傳感器，F(xiàn)oV為水平方向93°，垂直方向82°。

關(guān)于深度測量性能方面，目前支持室內(nèi)0.1米到5米的測量范圍（測試環(huán)境：室內(nèi)照度不超過1w Lux，90%反射率白墻），室外0.1到3米的測量需求（測試環(huán)境：室外不超過5W Lux，90%反射率被測物），在測量范圍內(nèi)精度高達1%。

深度圖實拍

RGBD融合實圖這款產(chǎn)品性能強大，相機搭載了ToF模組、彩色攝像頭RGB全局曝光模組以及慣性測量單元（IMU）。這些豐富的傳感器組合提供了多維度的信息，使相機能夠幫助機器人構(gòu)建強大的環(huán)境感知和理解能力，應(yīng)用場景十分廣泛。

在人臉識別領(lǐng)域，主要應(yīng)用于刷臉支付、認證刷臉門禁、刷臉考勤等；在機器人領(lǐng)域，主要用于避障、SLAM、AI識別等，此外還可以應(yīng)用于人體建模等場景；在3D掃描領(lǐng)域主要用于室內(nèi)掃描建模；在工業(yè)領(lǐng)域，主要用于工業(yè)自動化的零件掃描檢測分揀。

隨著產(chǎn)品應(yīng)用場景需求不斷增多，歐菲光在技術(shù)上將持續(xù)更新迭代，落地更多領(lǐng)域。未來指日可待，市面上看到更多的歐菲光機器視覺解決方案。

安全有保障 滿足激光安全Class1標準

由于ToF系統(tǒng)擁有激光發(fā)射器，因此歐菲光從產(chǎn)品開發(fā)周期開始，到核心器件選型、設(shè)計保護、軟件算法以及產(chǎn)線測試攔截進行全方位考量，建立了一套嚴謹?shù)耐晟萍す獍踩_發(fā)流程，以確保消費者拿到安全的產(chǎn)品。產(chǎn)品可通過第三方實驗室IEC 60825-1認證，滿足激光安全Class1標準 。

歐菲光高度重視研發(fā)投入，在3D 傳感器研發(fā)實驗室方面投入金額較大。當前實驗室擁有完善的ToF評測設(shè)備，在實驗器材完備性方面，歐菲光走在國內(nèi)最前沿。

歐菲光為了滿足3D測量需求，在廠內(nèi)搭建了一套長達8米的線性導(dǎo)軌，能夠滿足iToF、雙目、結(jié)構(gòu)光等測量系統(tǒng)的評測。同時，實驗室擁有各種標定設(shè)備，用于模組的 Lens 標定以及距離標定等，在歐菲光的實驗室能夠完成絕大部分光學(xué)測量系統(tǒng)的評測工作。

技術(shù)賦能 全面布局3D感知技術(shù)領(lǐng)域

工業(yè)4.0、人工智能、機器人，汽車等產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，不過目前，3D視覺感知技術(shù)成為限制包括機器人、VR/AR、門禁、智能交通等眾多領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸之一。高性價比深度相機的需求迅速增長，尤其在掃地機移動服務(wù)機器人行業(yè)，包括送餐機器人、酒店服務(wù)機器人、商場機器人、工廠AGV自主移動機器人等，機器人廠商不斷尋求性能卓越、可靠，價格合適的深度相機。

歐菲光發(fā)布的機器視覺深度相機模塊是3D感知技術(shù)的一次全新突破。歐菲光在3D感知技術(shù)領(lǐng)域深耕多年，已實現(xiàn)結(jié)構(gòu)光、iToF、dToF、雙目視覺、LiDAR等方案量產(chǎn)，出貨量達到80KK以上，在機器人、智能家居、智能汽車等領(lǐng)域也相繼落地應(yīng)用。依托RGB模組制造產(chǎn)品線，歐菲光更好地適應(yīng)ToF模組制造，以良好的供應(yīng)鏈體系保證成本競爭力。另外，公司還有成熟的算法團隊，實現(xiàn)自主研發(fā)深度算法。

未來，歐菲光將繼續(xù)深耕3D感知技術(shù)領(lǐng)域，加大創(chuàng)新研發(fā)力度，跟隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流，不斷推動產(chǎn)品迭代和技術(shù)升級，持續(xù)為客戶提供不同的定制化機器視覺解決方案，技術(shù)賦能“萬物智聯(lián)”。