西安交大，让机器具备类似人眼的3D视觉感知能力

　　3月8日，在2019年西安交通大学首场科技成果新闻发布会上，西交大电信学院人工智能与机器人研究所副教授葛晨阳介绍了结构光3D深度相机技术的工作原理、应用领域与市场价值等。

　　在小型化激光散斑结构光芯片模组领域实现突破

　　“深度相机（RGB+Depth）作为一种现实物理世界与虚拟网络世界进行交互的‘门户设备’，未来有可能取代传统RGB摄像头，成为现实世界中无处不在的重要设备，使机器或智能设备具备类似人眼的3D视觉感知能力，将有助于实现人与机器的自然交互、人与网络世界的虚拟交互，甚至机器与机器之间的交互。”葛晨阳说。

　　西安交大电信学院葛晨阳团队在2010年开始从事基于结构光的三维深度感知技术研究，熟悉国内外研究现状及发展动态，通过近8年多的艰苦攻关和自主创新，取得了部分原创性成果及多种深度相机产品的研发，包括自主开发三维深度感知专用芯片及配套模组（激光散斑投射器、IR/RGB摄像模组），并在关键性能（深度时延、深度精度、深度图分辨率）上达到业界领先、超过了微软Kinect一代/二代产品和Intel RealSense 3D深度摄像头，解决了动态、实时、准确获取深度图的难题。通过与光电行业领军企业舜宇光学的密切合作，在小型化激光散斑结构光芯片模组领域实现突破。

　　未来应用场景展望：人脸支付、智能家居、技术安防

　　截止目前，葛晨阳团队已申报10项美国发明专利（其中6项已获得授权）、40项中国发明专利（其中13项已获授权），其中一项核心发明专利Image Depth Perception Device(一种图像深度感知装置），不仅在中国最早获得授权，且比苹果公司更早获得美国专利授权（2013年苹果公开申请Depth Perception Device and System 20130027548，而未能获得授权） ；并在业界率先提出并实现一种主动结构光的双目深度感知方法及装置（适合大范围、远距离、高精度的实时测量场合）、率先研制一种即插即用的三维深度感知设备。

　　在无人机、3D打印、机器人、虚拟现实头盔、智能手机、智能家居、人脸识别、智能监控等领域，这些产业的深入发展都需要三维深度感知设备技术的支持，以解决环境感知、交互、避障、3D扫描等问题。

　　葛晨阳团队于2016年研制成功第一代三维深度感知专用芯片IVP1000，目前已成功量产。基于该芯片研制的中距离3D深度相机RGBD100A，深度图分辨率可达1280*960@60Hz，工作范围0.5——6m，USB即插即用。

　　葛晨阳的团队目前正在与国内相关大型企业展开合作，预计2019年将把他们研发的设备用于智能家电、人脸支付、技术安防、医疗健康领域。举例来说，这个设备安装到空调上以后，空调会智能识别你的体温和环境温度，然后选择适合你的送风方式。应用到安防领域，人们就不用钥匙了，刷脸进门。应用到交通和金融领域，人们就可以实现“刷脸支付”。应用到手机终端，可以实现“刷脸解锁”。应用到医疗领域，比如牙科，就可以免去传统的拓模过程，实现实时扫描后3D打印建模。

　　“基于激光散斑结构光编码的三维深度感知技术作为一种高性价比、高可靠、适合大范围工作的深度感知技术，当前和未来很长一段时间内，将成为人机交互、智能设备深度获取的主流技术。交大这些核心知识产权的积累有助于打破国际巨头在深度感知核心技术领域的垄断，并将对多个领域的科学探索和产业发展产生积极的影响。”葛晨阳说。