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2018年08月17日 | 小觅双目摄像头：赋予机器人视觉能力的眼睛
2018-08-17 来源：小觅智能
2018 年 6 月更新的 IDC （国际数据公司）《全球机器人及无人机支出指南》预测显示，中国机器人（含无人机）及相关服务的消费额持续高速增长，预计到 2022 年将达到 770 亿美元（约合 5290 亿元人民币），2018 年机器人解决方案的支出总额将达到 866 亿美元。中国将成为全球最大的机器人市场，到 2022 年，预计机器人产业份额将占全球总量的 38％ 以上。
无论是服务场景、安防场景，还是无人配送行业，机器人中最重要的一部分--视觉必不可少，致力于提供完整的视觉解决方案的小觅智能自推出双目摄像头后，就不断朝着此方向发展。
行业主流三维信息获取方案
目前行业内使用的三维信息获取方案主要有毫米波，激光，超声波，单目和双目摄像头方案：
毫米波精度一般，探索距离有限，误差较大，商业化使用也较少。
激光有单线激光和多线激光，精度很高但不可避免的问题是成本太高，大量商业化落地有难度。
超声波是根据声波遇到障碍物会反射的原理，但正因为是声波，随着距离增加，精度会随着声波的衰减而降低。
单目摄像头，即只有一支摄像头，传感器简单、成本特别的低，但无法确切地得到深度。
双目摄像头能够提供更为丰富的三维深度信息，且成本可接受，更利于商业化落地。
行业主流三维信息获取方案分析
双目方案
目前的双目方案主要有结构光，Time-of-Flight 和纯双目方案，双目跟结构光一样，也是使用三角测量法根据物体匹配点的视差测量物体距离，只是双目是在自然光条件下，而结构光是主动光发射特定图案的条纹或散斑，根据三角法直接得到匹配点计算相应距离。ToF 是通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行（往返）时间来得到目标物距离。
ToF 和结构光都属于主动光，容易受可见光和物体表面干扰，所以只适合室内，而纯双目在黑暗情况下不可行，未来以视觉双目为主导，融合结构光等其他方案的双目相机将会成为趋势。
“视觉+结构光+惯性导航”融合的双目相机方案
基于此，小觅智能提出了“视觉+结构光+惯性导航”融合的双目相机方案：
“视觉+结构光+惯性导航”的双目相机方案表现更好
室内外通用的 3D 传感器，无论是无人配送机器人身处在室外强光下，还是安防机器人深夜巡逻时，都能进行识别，识别距离可达到15米以上。
室内工作中，（IR）红外主动光探测器可辅助机器人识别室内白墙和无纹理物体，克服了普通双目不能识别无纹理物体的难题。
六轴传感器（IMU）的惯性导航又可为 VSLAM 的应用提供精动的云端互补数据，相较其他单一方案拥有更高的精度和鲁棒性。
安全可靠，标准化
人工智能的风口已来，各个领域的机器人公司都在思考如何快速让产品商业化落地，其中，最大的前提就是产品稳定，可靠，标准化。小觅双目摄像头的产品通过富士康实验室的高温高湿持续工作、低温动态老化、整机正弦振动等十几项可靠性测试，具有极强的工控性能。加上自己研发的全局快门技术，室内外感光自适应技术，自动白平衡技术，硬件级帧同步和 IMU 同步技术，能够保证提供实时稳定的图像源，使得机器人能够轻松应对复杂变化的室内外场景。
快速产品化和集成能力
如何为客户快速提供方案集成也是让智能机器人商业化落地关键的一环，为了满足不同客户需求，小觅双目摄像头推出了标准版和深度版，标准版系列提供基于 CUDA 的 GPU 实时加速方案，深度版系列提供基于 ASIC 深度计算芯片的直出深度方案，能够提供最高 720p/60fps 的深度数据输出。
未来可期的机器人行业
中国的人工智能和机器人行业正在经历一个爆发式的增长和发展时期，可预见的是，在未来的数年内无论体量还是技术水平，都将迎来一个井喷的时代。为机器人赋予一双能够感知空间，实现立体避障导航的“眼睛”，正是小觅智能研发小觅双目系列深度结构光惯导相机产品的初衷。随着行业对SLAM核心传感器的需求日益加大，以小觅双目摄像头等产品为代表的双目视觉传感器有望成为机器人定位导航这一细分领域的主流趋势。凭借技术的快速发展，造福的无疑还是各个品类的机器人产品。相信替代传统人力工种的机器人很快会涌现，进一步提高社会的生产效率，为人们的生活提供更多的便利。
史海拾趣
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