智能汽車未來市場空間是一塊誘人的蛋糕。如今,又一家消費電子行業獨角獸「殺入」汽車行業。
在3D感知技術領域,奧比中光被認為是國內唯一、全球四大量產消費級3D傳感攝像頭的廠商。兩年前,在完成螞蟻金服的2億美元投資後,公司估值超過10億美元。
2015年,奧比中光自主研發出國內首顆3D感知晶片,成為全球第四家、亞洲首家能夠量產消費級3D傳感攝像頭的企業。
這家公司在今年初的CES展上宣布,未來幾年將專注於消費電子產品、新零售和汽車行業。
「隨著自動駕駛技術的發展,我們也預見到汽車行業對3D傳感器的巨大需求。」該公司創始人黃遠浩表示,「公司自主研發的AI 3D視覺技術,讓智能終端能夠像人一樣真正感知外界。」
此前,奧比中光的「3D視覺晶片及全平臺兼容的高解析度光學測量系統」,打破了歐美在商業化3D感知技術上的壟斷。
奧比中光自主研發的基於SoC結構內置3D視覺晶片的高解析度傳感系統,將控制器、微處理器、圖像信號處理模塊以及外部設備接口都集成在同一個晶片中,真正做到3D視覺專用SoC晶片通用化。
2002年,當黃元浩踏入3D傳感領域時,他並不知道未來會是什麼樣子。隨著人工智慧在全球範圍內獲得越來越多的關注是實際應用,3D傳感受到越來越多的關注。
目前,奧比中光掌握了3D感知全領域自主智慧財產權核心技術。目前,企業在該領域全球專利申請量近600項,和微軟、蘋果共列行業全球前三。
不過,黃元浩承認,儘管他的公司目前在該領域的市場競爭中處於領先地位,但還有很長的路要走。
「這就像100米賽跑。我們跑了10米,而我們的競爭對手跑了5米。但是還有90米。所以我們暫時領先。為了最終的勝利,我們必須跑得更快。」黃元浩表示。
一、3D成像,打破視覺「深度」
過去幾年,3D成像技術在醫療保健、機器人、智慧型手機、遊戲娛樂等領域開始逐步落地應用。
一直以來,傳統的2D成像局限性在於,平面圖像無法識別給定圖像中物體之間的距離。
相比之下,3D成像系統可以為圖像的每個像素添加距離或深度信息,這一優勢可以實時準確地測量一個完整場景中物體之間的距離。
這項功能使得許多高端應用成為可能,包括需要確定與周圍物體距離的自動駕駛系統。
Orbbec的3D傳感器提供不同的解析度或感應範圍,搭載該公司專有的實時處理深度數據的微晶片,結合機器學習和人工智慧,提供了執行複雜導航和規避障礙的能力。
不過,在此之前,Orbbec的3D傳感器主要應用於人臉識別、室內機器人等領域。同時,在零售領域開發用於計算人員數量、貨架分析、庫存監控以及數據分析和預測等應用的3D監控。
此外,Orbbec的大多數傳統產品是基於結構光3D掃描技術,由於光線問題,在室外場景應用存在一定的性能瓶頸。同時,由於會出現光衰減的問題,其應用距離不可避免受到限制。
而TOF方案由於是使用面光源,理論上只要提高發射功率,就能夠保證足夠的應用距離。
目前,能夠形成3D圖像信息的視覺技術方案,主要有三種,分別是結構光、TOF和雙目立體視覺。雙目立體視覺方案屬於被動採集方案,3D結構光和TOF屬於主動採集方案。
結構光技術功耗更小,技術更成熟,更適合靜態場景。而TOF方案在遠距離下噪聲較低,同時擁有更高的FPS,因此更適合動態場景。
此外,ToF技術的獨特之處在於,它能夠將環境光不敏感的高解析度圖像和距離測量相結合。ToF技術可提供中等解析度圖像和距離信息,可視等同為2D圖像傳感器和雷達的結合。
當比較 2D+NIR系統和TOF 3D系統的總體系統成本時,前者通常會有更高的解析度,意味著晶片需要處理更多的像素。
同時,使用ToF可以獲得深度信息,而基於2D系統需要進行額外處理以預估深度信息,深度精度也遠低於ToF。
二、座艙先行,「延伸」雷射雷達
不過,座艙應用一直是很多新技術落地汽車行業的敲門磚。
此前,包括英飛凌、Melexis等幾家公司推出的ToF圖像傳感器已經開始應用於手勢識別和車內監控。
去年,奧比中光率先發布了應用於艙內的3D視覺DMS駕駛員監控系統,可通過3D傳感技術確認駕駛員身份,支持活體檢測,適用於所有膚色人群,識別準確率高達99.9%,可做到毫秒級響應;
另外,DMS系統具備3D+2D圖像同步分析功能,可精準實時檢測駕駛員疲勞、分心、打電話、抽菸等駕駛異常行為,適用於側光、逆光、反光等環境,可做到全天候監控。
彼時,奧比中光對外表示,將加速研發ToF、面陣雷射雷達等3D視覺產品,進一步加強與輔助駕駛領域廠商的合作。一些車規級的相關準備工作,也已經在著手準備。
此前,根據Synopsys, Inc.披露的消息,奧比中光正在使用該公司的設計軟體C-PHY/D-PHY IP,滿足汽車ADAS和信息娛樂應用的功能安全和可靠性要求。
在雷射雷達方面,兩年前,奧比中光和博世一起參與了西安飛芯電子科技有限公司數千萬pre-A輪融資,用於LiDAR晶片級解決方案的技術研發。
按照信息披露,飛芯電子的雷射雷達方案利用焦平面點雲測距技術,滿足較高的空間解析度和較大的視場角,探測距離可超過200m。
距離成像飛行時間(TOF)技術,也被稱為3D閃光(Flash)雷射雷達,和傳統雷射雷達逐點收集數據,推斷深度信息不同,Flash技術路線通過發射一個光脈衝捕獲整個三維場景,不需要掃描。
此外,3D閃光雷射雷達大小緊湊,可以在有大量灰塵、煙霧和霧的情況下,在夜晚和明亮的陽光下進行成像。不過,目前的技術進展,在實際探測距離範圍上,還屬於短距離應用為主。
比如,大陸集團量產的3D閃光雷射雷達(HFL110),就主要用於近距離探測(約50米),不過性能不錯。不受振動或速度畸變的影響,能在120度的視野範圍內,每秒25次生成高解析度的3D點雲。
同時,HFL110具有多重精確距離測量功能,可在整個視野範圍內實時捕獲4096個連續深度數據像素。
考慮到奧比中光在機器人行業的先發市場優勢,在某種程度上也為車載雷射雷達的量產落地提供了規模成本優勢。在這一點上,Waymo的雷射雷達對外銷售策略也是處於類似的考量。