機(jī)器的“眼睛”有可能會(huì)和人眼一樣甚至超過人眼嗎?

這可能是很多機(jī)器視覺研究人員的終極追求目標(biāo)，而在各行各業(yè)被智能+改造的時(shí)代，類“人眼”的三維視覺也成為工業(yè)領(lǐng)域智能化升級(jí)的關(guān)鍵。

最近，筆者采訪了深耕3D視覺領(lǐng)域的深慧視，這家從香港中文大學(xué)走出來的創(chuàng)業(yè)公司在創(chuàng)建之初，就俘獲了菜鳥科技這樣的物流公司。深慧視的創(chuàng)始人呂聰奕向鎂客網(wǎng)揭秘了他們是如何在短短兩年時(shí)間內(nèi)成為3D工業(yè)視覺領(lǐng)域內(nèi)的翹楚。

圖|深慧視創(chuàng)始人呂聰奕

從香港中文大學(xué)走出的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，第一個(gè)客戶是菜鳥

深慧視可以說是一個(gè)從學(xué)校走出的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，呂聰奕在香港中文大學(xué)讀書期間，一直跟著機(jī)器視覺與高速高清成像系統(tǒng)領(lǐng)域的知名專家劉云輝教授學(xué)習(xí)。在劉教授領(lǐng)導(dǎo)的天石機(jī)器人研究所下，呂聰奕研究的是如何通過視覺方式引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行精密操作控制，當(dāng)時(shí)他和幾個(gè)同學(xué)一起在實(shí)驗(yàn)室做了很多3D視覺相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。

直到有一天，市面上在售的3D視覺傳感器已經(jīng)無法滿足他們對(duì)速度以及精度的需求，大家覺得不如自己動(dòng)手豐衣足食，便決定著手自研3D傳感器。再往后，自研的傳感器越用越順，也通過了實(shí)驗(yàn)室里諸多嚴(yán)苛實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，呂聰奕認(rèn)為他們的傳感器不僅僅能滿足日常的科研需求，它還有更廣闊的商業(yè)化市場。

在劉教授的支持下，呂聰奕便和香港中文大學(xué)的師兄弟\妹一起創(chuàng)建了現(xiàn)在的深慧視。呂聰奕用一個(gè)詞形容當(dāng)初創(chuàng)業(yè)時(shí)的情況：一拍即合。

“我們團(tuán)隊(duì)在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過較長時(shí)間的合作和打磨，大家都有很強(qiáng)的戰(zhàn)斗力，再加上技術(shù)積累比較充分，以及聯(lián)想創(chuàng)投也認(rèn)可項(xiàng)目的發(fā)展前景，天時(shí)地利人和下，我們就創(chuàng)業(yè)了?！?/p>

值得一提的是，就在深慧視剛成立不久，他們就拿下了菜鳥智慧物流建設(shè)的相關(guān)業(yè)務(wù)。而彼時(shí)這家初創(chuàng)公司還沒有建成完整的生產(chǎn)供應(yīng)鏈，此前也沒有成熟的商業(yè)客戶使用經(jīng)歷，但是菜鳥依然選擇了他們的產(chǎn)品。

回想當(dāng)時(shí)和菜鳥合作的細(xì)節(jié)，呂聰奕表示，“菜鳥是我們?cè)诠境闪⒑蟮谝粋€(gè)客戶，也是最早的客戶。當(dāng)時(shí)他們恰好在籌備智慧物流的整個(gè)方案，正在市面上尋找合適的供應(yīng)商。我們作為3D視覺傳感器供應(yīng)商，也去展示了早期的一系列樣品。經(jīng)過幾輪的迭代，我們成功滿足了他們提出的一系列需求。”

圖|深慧視3D成像系統(tǒng)在菜鳥科技“未來園區(qū)”

至于為什么能在創(chuàng)業(yè)伊始獲得菜鳥的青睞，呂聰奕總結(jié)最關(guān)鍵的是他們的技術(shù)實(shí)力以及團(tuán)隊(duì)背景。

那么，這家初創(chuàng)公司的技術(shù)實(shí)力到底牛在哪?

自研3D算法，聚焦智慧物流和智慧工業(yè)

在和菜鳥的合作上，深慧視主要負(fù)責(zé)提供3D視覺解決方案，用于智慧物流環(huán)節(jié)中機(jī)器人的拆碼垛操作。

在3D視覺方案之前，菜鳥的機(jī)器人在倉庫搬運(yùn)產(chǎn)品只有兩個(gè)維度的視覺方向，所以它們只可以在一個(gè)平面上進(jìn)行抓取操作，從而限制了貨運(yùn)機(jī)器人的工作范圍和效率。

“在實(shí)際物流場景中，貨物的堆疊是若干層的，機(jī)器人需要逐層逐次的抓取貨物，3D視覺相機(jī)可以快速引導(dǎo)它們?cè)赬、Y、Z三個(gè)維度上的抓取操作?！眳温斵扔靡唤M簡單的數(shù)據(jù)做了對(duì)比，“如果以前2D下抓取的速度是三秒一個(gè)，3D完全可以做到零點(diǎn)五秒或者兩秒一個(gè)的高節(jié)拍?！?/p>

呂聰奕戲謔總結(jié)道，和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺公司相比，深慧視“手中的武器會(huì)多一個(gè)維度，在進(jìn)行一些復(fù)雜操作的時(shí)候就會(huì)更有力?！?/p>

圖|深慧視大視野三維相機(jī)

據(jù)他介紹，深慧視的3D視覺方案主要是通過雙目結(jié)構(gòu)光的方式實(shí)現(xiàn)物理的三維重建。而之所以會(huì)選擇使用結(jié)構(gòu)光的方案，呂聰奕從操作的精度和成像的穩(wěn)定性兩個(gè)方面給出了解釋。

“TOF的精度不夠高，在工業(yè)領(lǐng)域去做抓取、裝配等操作，精度要求都是亞毫米級(jí)。在一些3D檢測領(lǐng)域，更是達(dá)到了微米以內(nèi)。另外工業(yè)場景對(duì)成像的穩(wěn)定性要求也更高?！?/p>

目前，深慧視主要有兩款三維成像產(chǎn)品：SE1和SE2系列，產(chǎn)品的殺手锏便是他們自主研發(fā)和設(shè)計(jì)的3D成像算法以及FPGA的硬件加速系統(tǒng)。其中三維成像掃描儀內(nèi)置三維點(diǎn)云預(yù)處理，通過高速和高分辨率投影系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)靜止物體或者運(yùn)動(dòng)物體的三維掃描。

從早期的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品再到如今已上市的量產(chǎn)定型產(chǎn)品，呂聰奕表示他們借助深圳當(dāng)?shù)氐挠布约叭瞬艃?yōu)勢，對(duì)整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的散熱、穩(wěn)定性都重做了設(shè)計(jì)，并且通過模擬各種嚴(yán)苛的工業(yè)測試環(huán)境去驗(yàn)證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，最終完成了軟硬件的多次迭代，有了當(dāng)前高穩(wěn)定性和可靠性的三維成像系統(tǒng)。

圖|深慧視高精度高速三維成像系統(tǒng)

在具體的產(chǎn)品應(yīng)用場景上，深慧視聚焦在智慧物流以及智慧工業(yè)領(lǐng)域，具體的行業(yè)解決方案包括動(dòng)態(tài)檢測、拆垛碼垛、工件分揀、訂單分揀、上料下料、組裝裝配等。

推出通用且適用多場景的三維視覺軟件平臺(tái)

談到深慧視下一個(gè)階段的發(fā)展重點(diǎn)，呂聰奕透露了他們將會(huì)推出一款針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的3D視覺軟件平臺(tái)，基于這個(gè)平臺(tái)，深慧視會(huì)提供一整套的3D視覺解決方案，包括各種數(shù)據(jù)處理包，一些簡單的對(duì)比工具等。

“我們希望通過這個(gè)平臺(tái)加速產(chǎn)品落地的速度，比如快速實(shí)現(xiàn)編程和輸出，這樣當(dāng)我們把產(chǎn)品輸出給合作伙伴的時(shí)候，他們也可以快速上手進(jìn)行二次開發(fā)。”

除此之外，后期深慧視也會(huì)在確保精度和性能的情況下，盡可能將成本控制到最優(yōu)?！耙坏┱麄€(gè)產(chǎn)品的量上來，低成本的方案也能夠應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域之外的更多場景中?！?/p>

不過，呂聰奕也表示當(dāng)前許多客戶更看重的還是產(chǎn)品的功能性，“只要你能滿足它的需求，價(jià)格稍高都是可以接受的。然而問題在于很多時(shí)候客戶壓根找不到一個(gè)穩(wěn)定可靠的解決方案。”

這也是為什么深慧視要推出一個(gè)適用于多場景的軟件平臺(tái)。

在采訪的尾聲，呂聰奕也從業(yè)內(nèi)人士的角度剖析了他對(duì)整個(gè)工業(yè)3D視覺產(chǎn)業(yè)發(fā)展的看法。他認(rèn)為，現(xiàn)在行業(yè)還處在一個(gè)相對(duì)早期的階段，但從去年到今年，客戶對(duì)工業(yè)3D視覺的認(rèn)知在不停提高，未來一到兩年這個(gè)領(lǐng)域會(huì)有比較大的增長點(diǎn)。