自蘋(píng)果在2017年推出3D攝像頭及Face ID之后，3D傳感便一度成為手機(jī)黑科技的代名詞。如今，以蘋(píng)果、微軟、索尼、高通等為代表的世界500強(qiáng)公司正在加大對(duì)3D傳感技術(shù)的研發(fā)投入。

iPhone X 采用前置3D深度感知攝像頭

3D傳感前景可期，所有人都在談?wù)撍奈磥?lái)，不過(guò)在這背后，卻少有人真正了解3D傳感技術(shù)。為了讓更多的人深入了解3D傳感，小編查閱了各種資料，并做了諸多技術(shù)功課。今天，小編就來(lái)為大家科普像下3D傳感與2D成像的區(qū)別，以及3D傳感在AI領(lǐng)域的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。

先來(lái)了解我們下日常接觸最多的2D成像。普通的2D成像是用平面傳感器接收被拍攝物體反射或者發(fā)出的可見(jiàn)光，從而形二維圖像。由于現(xiàn)實(shí)世界是三維世界，2D成像便存在物體特征損失(無(wú)法獲取物體深度信息)的情況，這也就意味著，2D成像并不支持與物體三維信息的測(cè)量，例如3D人臉識(shí)別、三維建模等AI功能，2D圖像技術(shù)都無(wú)法支持。

3D傳感通常由多個(gè)攝像頭+深度傳感器組成，通過(guò)投射特殊波段的主動(dòng)式光源、計(jì)算光線發(fā)射和反射時(shí)間差等方式，3D傳感可獲取物體的深度信息。3D傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物體實(shí)時(shí)三維信息的采集，為后期的圖像分析提供了關(guān)鍵特征。智能設(shè)備能夠據(jù)根據(jù)3D傳感復(fù)原現(xiàn)實(shí)三維世界，并實(shí)現(xiàn)后續(xù)的智能交互。

肯德基店鋪內(nèi)的3D刷臉支付設(shè)備

相對(duì)2D成像而言，3D傳感技術(shù)可應(yīng)用于AI諸多領(lǐng)域，其運(yùn)用優(yōu)勢(shì)主要有以下三點(diǎn)：一是3D成像可實(shí)現(xiàn)之前2D不能實(shí)現(xiàn)的 “痛點(diǎn)型應(yīng)用場(chǎng)景”，如人機(jī)交互、3D人臉識(shí)別、三維建模、AR、智能安防和輔助駕駛等;其次，3D傳感技術(shù)的系數(shù)更高。例如當(dāng)今市面上的人臉識(shí)別大多基于2D平面圖像，但由于人的臉部并非平坦，2D識(shí)別過(guò)程中會(huì)存在特征信息損失的情況。3D 識(shí)別使用三維人臉立體建模方法，可最大程度保留有效信息。與此同時(shí)，3D傳感還可結(jié)合算法進(jìn)行活體檢測(cè)，來(lái)判斷采集到的人臉是否是照片、視頻或者軟件模擬生成，人臉識(shí)別安全性更有保障。第三，3D傳感技術(shù)可產(chǎn)生大量的三維，這些數(shù)據(jù)未來(lái)可應(yīng)用于大數(shù)據(jù)等行業(yè)，具有巨大的行業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

3D傳感目前業(yè)內(nèi)共有三種主流方案：結(jié)構(gòu)光、ToF、雙目，雙目技術(shù)還未成熟，在此暫且不表。結(jié)構(gòu)光技術(shù)成本較低，技術(shù)發(fā)展成熟，適合前置攝像頭。ToF受外界光影響小，工作距離長(zhǎng)達(dá)5米，適宜后置攝像頭。結(jié)構(gòu)光和ToF技術(shù)復(fù)雜，其研發(fā)一直是一項(xiàng)世界級(jí)技術(shù)難題。2015年之前，我國(guó)在3D傳感領(lǐng)域一直都是空白，不論是芯片，還是關(guān)鍵零部件都未能完成自主研發(fā)。

奧比中光Astra 3D傳感攝像頭

不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)空白很快被來(lái)自深圳的奧比中光填補(bǔ)。2015年7月，奧比中光自主研發(fā)了我國(guó)首款3D深度感知計(jì)算芯片—MX400，打破了蘋(píng)果、微軟等國(guó)外巨頭對(duì)3D傳感技術(shù)的壟斷。2015年底，奧比中光又正式量產(chǎn)了Astra 3D攝像頭，這也標(biāo)志著我國(guó)消費(fèi)級(jí)3D傳感技術(shù)終于邁入自主發(fā)展時(shí)代。如今，奧比中光3D傳感攝像頭已應(yīng)用于智能手機(jī)、智慧客廳、新零售等眾多領(lǐng)域。

毫無(wú)疑問(wèn)，隨著各大廠商加大研發(fā)投入以及不斷拓展應(yīng)用場(chǎng)景，3D傳感技術(shù)將在AI領(lǐng)域發(fā)揮無(wú)可替代的作用，它也將真正改變AI交互方式，為我們的生活帶來(lái)更豐富、安全的AI新體驗(yàn)。