奧比中光Real World超級公開課第四課:光學鏡頭知識與設計

2020年9月10日，於教師節當日，奧比中光「Real World超級公開課」第四課在B站直播live精彩開講，並同步在CSDN平臺直播。此次公開課特聘專家級講師美杜莎老師圍繞《光學鏡頭知識與設計》專題課程，與來自全國3D視覺從業人士和相關高校學生同臺進行探討。這也是奧比中光開發者社區2020年以來繼《立體匹配算法原理與應用》、《機器人SLAM技術研究進展》、《TOF技術加速3D視覺崛起》等公開課重磅開講以來，再一次為3D視覺從業人員賦能。

 

作為奧比中光3D視覺開發者社區開設的免費技術課程，此次公開課不僅滿足了3D視覺應用環境下廣大從業人員、高校學生對光學鏡頭知識與設計的需求，且通過對光學鏡頭知識深入淺出的講解和設計流程的分享，為光學鏡頭在3D視覺產品的深度應用探明落地路徑。

近年來，隨著3D成像技術的不斷成熟，3D視覺迎來蓬勃發展。無論是消費級市場的教育、遊戲，還是商業領域的醫療、工業、安防、軍事等領域都有涉及，具有非常廣泛的應用場景。根據原理和硬體實現方式的不同，目前業內所採用的3D機器視覺主要有三種方式：結構光、TOF 、雙目立體成像，其中結構光方案最為成熟。本期Real World超級公開課便主要圍繞結構光方案的原理及光學鏡頭設計進行介紹。

擔任此次公開課的美杜莎老師曾為大華股份、海康威視等企業設計開發多款鏡頭，並參與《頭戴式智能顯示設備與智能感知交互系統關鍵技術研發和產業化》、《虛擬實境頭戴式顯示設備通用規範》等行業技術標準的制定。在光學鏡頭領域，無論是實踐還是理論水平都擁有豐富經驗。

課堂上，美杜莎老師圍繞「3D結構光概述」、「重要部件介紹」、「光學基礎知識」、「Lens選型與設計」、「離焦量及FOV的管控」等五大版塊深入解讀光學鏡頭知識和設計原理。

首先，美杜莎老師以搭載奧比中光3D傳感攝像頭模組的OPPO Find X為例子，分別講述了3D結構光的四大主要部分：紅外投影儀(IR projector)、紅外相機(IR camera)、RGB相機以及深度計算處理器並詳細講解紅外發射、IR接收模組等重要部件的工作原理，帶領觀眾全面了解了3D結構光攝像頭全貌。

 

為了讓大家能更深入地了解3D視覺，美杜莎圍繞3D結構光產品展開，首先介紹了結構光的原理及主要組成部件：紅外投影儀、紅外相機、RGB相機以及深度計算處理器。接著對發射端和接收端的模組進行了重點介紹，包括模組構成、工作原理以及關鍵元器件的相關知識。

 

為了讓聽眾更好地理解光學鏡頭的開發，美杜莎追本朔源，從光學鏡頭的基礎知識出發，對成像尺寸、有效焦距、FOV、相對孔徑FNO、光學畸變與TV畸變、解析度、相對照度RI、CRA，景深等內容進行了普及。

 

在大家比較關心的Lens選型與設計上，美杜莎老師總結了自己在安防鏡頭、車載鏡頭、虛擬實境等行業的開發經驗，從滿足技術、成本、體積要求出發，毫無保留地為大家分享了Lens選型經驗。在設計並從設計需求、初始結構選取、建立變量和約束、像差校正、公差分析等環節詳解了Lens設計流程，並針對結構光行業關注的離焦量和FOV的變化量進行了管控說明。課後，針對課堂學習要點美杜莎與觀眾進行了廣泛深入的互動；人工智慧相關從業人員、高校學生等觀眾群體均對本次課程給予高度評價。

 

據了解，奧比中光是全球為數不多對結構光、雙目視覺、iTOF、dTOF、雷射雷達等主流3D視覺感知技術均有布局研發的科技企業。目前，奧比中光量產的3D視覺傳感攝像頭已經廣泛應用於智慧型手機、刷臉支付、機器人、智能家居、無人駕駛、工業測量等多個領域，服務全球客戶達2000多家。

 

作為3D視覺領域的領軍者奧比中光以擴大行業生態、促進產業鏈共同發展為己任，通過打造3D視覺開發者社區、開設Real World超級公開課不斷為行業從業者賦能。通過本期「Real World超級公開課」毫無保留的3D結構光技術講解可以看到奧比中光在推進行業發展中開放、公益的服務姿態，這對於轟轟烈烈的AIOT發展和新商業「視」界的建立具有重要的推動意義。奧比中光Real World超級公開課如同一顆種子，在啟蒙著每一個行業從業者萬物互聯夢想的茁壯成長。