3D 視覺感知技術的應用場景相比 2D 視覺而言也更加廣泛、多樣。在消費電子領域,通過在智能
手機、個人電腦、平板設備、電視等智能終端設備上搭載 3D 視覺傳感器可以使其具備 3D 人臉識別解鎖、沉浸式交互、體感交互等能力,創造更安全、更沉浸的用戶體驗;在生物識別領域,通
過在線下支付終端、智能門鎖/門禁等設備上搭載 3D 視覺傳感器可實現更精準、安全的 3D 刷臉
支付和解鎖;在 AIoT 領域,3D 視覺傳感器可以被搭載在 3D 空間掃描設備、服務型機器人、
AR/VR 設備等終端上以實現傳統 2D 相機無法實現的功能,例如三維重建、避障導航等;在工業
三維測量領域,3D 視覺感知技術可以被用來實現微米級的工業掃描、工業檢測等功能。未來,
3D 視覺感知技術將不斷探索下游應用,擴大在自動駕駛汽車、工業機器人、醫療等更豐富領域中
的使用場景。
消費電子領域,智能手機是 3D 視覺感知技術最大的應用場景之一。2010 年起,蘋果公司即開始
通過收購 3D 視覺相關技術廠商以拓展自身 3D 傳感攝像頭業務,2013 年收購的 3D 傳感技術方案
服務商 PrimeSense 為蘋果開發結構光 3D 傳感攝像頭產品提供有力的技術支持;2018 年蘋果收
購 Lighthouse 公司的多項技術專利,而 Lighthouse 的核心技術為飛行時間法(ToF)3D 視覺技
術,由此蘋果逐步加快其在 ToF 技術方面的布局。2017 年 9 月以來,蘋果的 iPhoneX、iPhone
11、iPhone 12 手機系列均搭載了前置結構光 3D 視覺傳感器,并在 iPhone 12 Pro 上同步搭載了
基于 dToF 技術的后置激光雷達掃描儀。安卓端包括華為 Mate 系列、P 系列,OPPO Find X,魅
族 17 Pro、18 Pro 等眾多智能手機分別在前置和后置視覺傳感器中嘗試使用結構光或 ToF 技術的
3D 視覺傳感器。隨著智能手機前、后置的 3D 視覺應用的不斷探索,諸如解鎖、支付、拍照、AR
互動、圖片美化、三維空間掃描等功能,加上 3D 視覺感知技術的不斷成熟和迭代所帶來的軟硬
件成本下降,3D 視覺傳感器在中端機型中普及,乃至下探至低端機型當中,其在智能手機領域的
滲透率不斷提升。
生物識別領域,3D 視覺感知技術以 3D 人臉識別方法呈現。生物識別是一種通過計算機、光學、
聲學、生物傳感器等多種學科技術密切結合,利用人體固有的生理特性如指紋、人臉、虹膜等,
以及行為特征包括筆跡、聲音、步態等進行個人身份鑒定的方法。隨著對于身份識別和保密需求
的日益增加,各類新興生物識別的技術不斷發展,通過 3D 視覺感知技術實現的生物識別方法逐
漸落地于不同的應用場景。目前,3D 人臉識別技術主要用于 3D 刷臉支付和 3D 門鎖門禁兩大場
景。
在 AIoT 領域,3D 視覺傳感器已開始裝載于 AR/VR 穿戴設備、服務型機器人等終端。2024 年一
季度蘋果新發售的 MR 頭顯穿戴設備 Apple Vision Pro 使用了深度傳感器——激光雷達和 3D 結構
光深度相機 TrueDepth,并疊加多顆 SLAM 攝像頭,以實現對周圍環境的三維重建,使得虛擬的
立體影像更好地疊加在現實場景中,并做到識別人的手勢、動作從而完成人與虛擬影像的交互體
驗。其他很多 XR 設備則配置了 3D 視覺傳感器——ToF 相機,如 Hololens2 使用了 ADSD3100
的 1MP 分辨率 iToF 模組,Magic Leap2 使用了 PMD 的 VGA 分辨率 iToF 模組。
在服務型機器人上,3D 視覺傳感器能夠充當機器人的“眼睛”,幫助其高效完成人臉識別、距離
感知、避障、導航等功能。目前已落地的服務機器人類型包括掃地機器人、自動配送機器人、引
導陪伴機器人等,適用于家庭、餐廳、旅館、醫院等多個線下場景。2024 年初,人形機器人進展
頻出,特斯拉新公開的 optimus gen2 已經在自主導航、物體識別和人機交互方面取得了顯著成果;
搭載 OpenAI 的多模態大模型的 Figure 01 充分展示了和人類以及環境交互的能力,能夠推理,自
行識別、計劃和執行有用的任務。這些功能的實現都有賴于 3D 視覺傳感器。隨著機器人、尤其
是人形機器人行業的逐步成熟,3D 視覺傳感器的可想象空間也不斷增長。
3D視覺傳感器還能搭載于 3D 體態儀、監護設備,3D體態儀可以快速采集對象的體型數據,發現
不良體態、肥胖類型等健康風險;搭載 3D 視覺傳感器的監護設備可以在家中進行實時監測,基
于深度點陣圖識別等技術通過僅采集人體的 3D 信息(無需采集圖像信息)來完成對監護對象的
動作、姿態識別和預警。綜上,3D 視覺感知技術在 AIoT 領域仍有許多潛在可挖掘的應用場景,
這為行業的長期市場需求快速增長奠定了基礎。
|