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2017-08-18

苹果 ARKit 还没正式发布,高通就用新 3D 深度感测技术抢地盘

深度感测一直是计算机视觉中基础且核心的一环,尤其是 AR/VR 的快速发展,市场对深度感测技术的需求越来越强烈。国外的科技公司也已经开始在深度感测领域慢慢积累起自己的优势,比如英特尔的 RealSense、微软的 Kinect、苹果的 PrimeSense 以及谷歌的 Project Tango。

近日,芯片巨头高通对外宣告了其最新研发的深度感测技术,并称该技术可应用于智能手机、头戴现实设备、机器人等领域。

该深度感测技术将红外光投射到被测物体上,从中分析出物体的距离以及 3D 轮廓信息,这使得 AR 应用程序能够构建出贴近真实的虚拟物体位置信息。高通的高级副总裁 Keith Kressin 表示:「要骗过用户的感官,那么技术必须完美。」

采用「结构光」的高通深度感测技术

目前主流的深度感测技术分三种:双目视觉、ToF(飞行时间)、结构光。

双目视觉方法只需安装两个摄像头,利用双目立体视觉成像原理,通过两个摄像机来提取包括三维位置在内的信息进行深度感知。市场上的典型的产品有 LeapMotion,大疆无人机等。

ToF 的原理是,通过发射近红外光,遇到物体后反射,然后计算光线发射和反射的时间差或者相位差,来获取拍摄物的距离,以产生深度信息。目前微软的 Kinect 二代产品采用的就是 ToF 的方式,国内采用 ToF 方案的有深圳的乐行天下。

而高通采用的是结构光的方法,其基本原理是由结构光投射器向被测物体表面投射可控制的光点、光条或者光面结构,并由图像传感器获得图像,通过系统集合关系,利用三角原理计算得到物体的三维坐标。高通声称,通过自家的芯片技术,他们已经能够实现高精度、低成本、低功耗的结构光方案。

高通相机和计算机视觉高级产品营销经理 Philip Jacobowitz 说:「红外摄像机每秒拍摄 30 次,产生超过 10000 点的三维云,能够精确到十分之一毫米。」

除了 AR/VR 之外的应用

高通并不想将该技术局限于 AR/VR 领域内,在他们的规划中,这项深度感测技术可以有更加广阔的应用空间。

经过红外检测产生点云图像有些类似自动驾驶上的高端激光雷达所产生的点云,不过,高通的这项技术并不会成为高端激光雷达的替代品,因为它无法像激光雷达那样能够识别 200 米外的物体,其有效范围大约在 3 米左右。值得一提的是,这项技术依旧能够用于检测两车之间的安全距离,或者应用于工业机器人领域。

除此之外,高通表示,他们有意愿将该技术用在手机的人脸识别上。

部分智能手机品牌已经拥有了人脸识别技术,比如三星 Galaxy S8,即将发布的 iPhone 8 也有望加入人脸识别技术。但有研究表明,目前的人脸识别技术并没有大家想象中的那么安全,据悉,有人用一张照片就能解锁 Galaxy S8 智能手机。

而高通的深度感测技术能够精确地检测到用户的脸部轮廓和微小的肌肉运动,并绘制出脸部的深度图像。使用深度感测技术来做人脸识别能够保证手机认证的安全性,至少不会简简单单的被一张照片解了锁。

高通与苹果的争斗将延伸至 AR 领域

高通官方表示,下一代骁龙处理器将支持这项深度感测技术,这也就意味着,Android 手机将拥有不输于 iPhone 8 的人脸识别能力。高通选择在 iPhone 8 面世前夕发布这条消息,颇有些与苹果分庭抗礼的意思。

苹果与高通之间的嫌隙早已有之,两家巨头又臭又长的诉讼也成了业界茶余饭后的谈资。实际上,苹果依旧是高通的大客户,但苹果有意摆脱高通的桎梏,在全球范围内,苹果 iPhone 手机使用英特尔基带芯片的比例已经高达 17%,在美国本土,甚至有 55% 的 iPhone 不再使用高通的基带芯片。

如今,两家之间的对抗延伸到了 AR 领域。在六月份举办的 WWDC 全球开发者大会上,苹果 CEO 库克表示,当 iOS11 上市后,iPhone 将成为全球最大的 AR 平台,开发者能够使用 ARKit 做出体验自然的 AR 应用。有分析师称,AR 在 iPhone 平台上的大爆发有可能会吸引大量的安卓用户转向 iPhone 平台。

尽管如此,高通在安卓平台的巨大优势不是苹果可以轻易撼动的。由于在硬件领域的长期积累,高通跟大量硬件厂商有着长期和深度的合作,其芯片为不少硬件设备提供了强大的计算能力,下一代骁龙芯片将会应用在支持 Google Daydream 的 HTC 以及联想 VR 头戴设备中。

另外,高通表示,下一代骁龙芯片要在 2018 年才可能进入智能手机中,但内置的深度感测技术仍然能够为智能手机带来巨大的优势。

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