5G的“另一只靴子”：刷臉的世界上限在哪里？

眾所周知，對于光學(xué)領(lǐng)域研究者而言，是蘋果開啟了新一個(gè)創(chuàng)業(yè)風(fēng)口的大門。因?yàn)閕Phone X，“3D視覺”開始在商用市場更快速地有了姓名。手機(jī)則是產(chǎn)業(yè)鏈廠商繞不過的另一個(gè)巨大市場，但目前囿于成本、應(yīng)用等問題，要大規(guī)模推開還需一定時(shí)間。

去年以來，以阿里為代表的互聯(lián)網(wǎng)巨頭開始頻密加碼“刷臉支付”，“刷臉”這個(gè)詞也開始進(jìn)入更多公眾場景中，如酒店，甚至地鐵和高鐵閘機(jī)等。

這也一定程度造就了資本市場對這個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)公司的不斷加持。如為OPPO提供硬件模組的廠商奧比中光，在2018年中旬獲得螞蟻金服領(lǐng)投的2億美元D輪融資。此后，奧比中光與螞蟻金服成立合資公司螞里奧，開始專攻線下市場的3D攝像頭解決方案。

近日，光鑒科技也宣布完成1500萬美元A輪融資。由雙湖資本和軟銀中國資本(SBCVC)共同領(lǐng)投，信中利跟投，老股東北極光和松禾資本也在加注。據(jù)悉，鏡頭模組廠商舜宇光學(xué)旗下的舜宇V基金也參與了光鑒此前的一輪融資。

對于業(yè)內(nèi)人士而言，近兩年才走向加速爆發(fā)的3D視覺仍處在較為初級的發(fā)展階段。作為正式將3D視覺帶向大眾市場的蘋果，在6月初的WWDC大會上，還宣布正不斷精進(jìn)用戶體驗(yàn)。

隨著5G商用的開啟，更高精度的信息得以高速傳遞、承載在云端的算力得以低延遲傳輸至智能終端，3D視覺市場也將借此帶來更大應(yīng)用空間。

底層技術(shù)比拼

3D視覺的技術(shù)包含三種主要落地方式：結(jié)構(gòu)光、TOF(飛行時(shí)間)和雙目。其中前二者是廠商主要著力投入的方向，雙目技術(shù)則提及較少。

但再往深入分析，從更加底層的物理原理層面，除了蘋果陣營帶領(lǐng)的衍射技術(shù)之外，以納米光學(xué)為底層原理的技術(shù)也帶來新的商用空間。

光鑒科技CTO汪博日前接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者專訪時(shí)介紹道，從17世紀(jì)開始，衍射便成為光學(xué)的主流研究方向。而目前以蘋果公司為代表主導(dǎo)的3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)正是利用了衍射光斑投射在被測物體上，傳感器根據(jù)接收到的形變信息收集數(shù)據(jù)并在數(shù)字世界形成空間深度信息。

而經(jīng)歷了50余年半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，電學(xué)遵循摩爾定律在器件尺寸上不斷縮小，進(jìn)入納米尺寸。至此，基于微納米技術(shù)的納米光學(xué)技術(shù)開始興起。

汪博向記者分析，如蘋果用的是極為復(fù)雜的衍射光柵和一系列激光器，打出來3萬個(gè)點(diǎn)作為投射。“投射出的光束越多，對空間的探測也會越精細(xì)。”但國內(nèi)的一些方案多為簡化版，包括投射點(diǎn)數(shù)在內(nèi)的技術(shù)指標(biāo)會比蘋果偏低，比如多為投射出1.5-1.8萬個(gè)激光點(diǎn)。

“這相當(dāng)于蘋果一半左右的投射密度，因此精準(zhǔn)度會有所缺失。當(dāng)然也是出于成本考慮。對安卓機(jī)本身，消費(fèi)者能夠接受的價(jià)格范圍也相對低。”汪博續(xù)稱，以衍射的技術(shù)路徑來看，3萬個(gè)點(diǎn)的投射成本實(shí)際上不僅是1.5萬個(gè)透射點(diǎn)的翻倍，在此基礎(chǔ)上還需考慮如此龐大的激光點(diǎn)能同時(shí)高效完成既定工作，這是另一個(gè)良率方面的工作難點(diǎn)。

“不同的技術(shù)原理導(dǎo)致3D視覺技術(shù)可以采用的光學(xué)器件和成本也有所不同。“汪博表示，由于納米光學(xué)技術(shù)能同時(shí)控制投射后的光束，因此投射出1.5萬個(gè)點(diǎn)和3萬個(gè)點(diǎn)的成本相對接近。

集邦咨詢(TrendForce) 分析師蔡卓卲則向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者分析道，在同樣的方案設(shè)計(jì)和規(guī)格下，Apple具備技術(shù)和專利優(yōu)勢，尤其是針對行動裝置的應(yīng)用情境，所以在感測表現(xiàn)上Apple會略勝一籌;至于安全性則不止感測部分，還包含了手機(jī)內(nèi)部的軟件與其他芯片的支援，因此無法直接從3D感測的方案來做比較。

汪博告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，目前3D視覺的分辨率、精度仍不夠，圖像噪聲也還較大。“比如能夠恢復(fù)物品模型到多細(xì)致的程度，探測距離能達(dá)到多遠(yuǎn)等，是我們在一代一代演進(jìn)技術(shù)的核心邏輯。”不過他也指出，“現(xiàn)在是3D視覺非常早期的階段。大家在意的是，誰能做出更好的效果，而不是在一個(gè)給定效果下，誰的成本更低。”

5G打開應(yīng)用想象

“刷臉”以及背后產(chǎn)生的一系列商用數(shù)據(jù)，正在快速打開智能世界的大門。

汪博告訴記者，今年可以看到3D視覺起量的場景是線下人臉支付，具備3D人臉識別功能的智能門鎖場景，以及包括高鐵、地鐵在內(nèi)的公共通行市場。此外，一些電商平臺也希望通過3D商品掃描的方式，提供消費(fèi)者相對實(shí)景的體驗(yàn)感。AR/VR則是未來會有起量機(jī)會的剛需場景。“我們希望集中精力在消費(fèi)級市場先做起來，把核心的幾條產(chǎn)品線跑通后，未來在拓展邊界的時(shí)候再推向自動駕駛等市場。”

尤其在智能門鎖方面，行業(yè)中不斷被曝出的2D代替3D等安全性問題被愈發(fā)關(guān)注。汪博指出，“現(xiàn)在還處在早期，隨著市場逐步成長，市場會更加規(guī)范化。”

至于在手機(jī)端的推進(jìn)進(jìn)程，蔡卓卲指出，Apple陣營會積極往3D感測發(fā)展，前鏡頭采用結(jié)構(gòu)光技術(shù)，用途在刷臉解鎖與支付，搭配Apple Pay;預(yù)估后置TOF方案在明年就可以看到，搭配著Apple這段時(shí)間在軟件上的努力發(fā)展，會有更多AR應(yīng)用出現(xiàn)。

但對非蘋陣營來說，商湯、曠視等算法公司在發(fā)展適合中低階手機(jī)的影像辨識算法，因此部分AR穿衣、人臉辨識等功能會由既有的RGB相機(jī)模塊來感測，但受困于成本難題，3D感測模塊將難以普及到中低階手機(jī)。在高端手機(jī)部分，可能要等到2020年Apple產(chǎn)品搭載后置TOF方案后，各家品牌廠商才會轉(zhuǎn)為積極跟進(jìn)。

“5G其實(shí)對3D視覺、AR/VR是鋪平了基礎(chǔ)通訊的架構(gòu)。簡單來說，5G為各種移動設(shè)備提供了快速且強(qiáng)大的計(jì)算平臺，從用戶體驗(yàn)上感覺到的最大差別，就是有更多炫酷的功能、APP可以做。”汪博指出，光鑒科技也已有相關(guān)研發(fā)準(zhǔn)備，比如未來云網(wǎng)融合對整體算法架構(gòu)也會帶來改變。

“整個(gè)設(shè)計(jì)架構(gòu)會不一樣，我們可以把一部分更復(fù)雜的運(yùn)算內(nèi)容放到云端完成，這可以幫助我們用同樣的材料做到更好地渲染、傳播。此外，不同的算法如何拆分是需要思考的問題，包括數(shù)據(jù)在本地做怎樣的預(yù)處理，如何改進(jìn)壓縮、哪些數(shù)據(jù)上傳云端等。當(dāng)然，短期內(nèi)我們還是集中精力做本身跟攝像頭、跟端側(cè)相關(guān)的事情。”他如此表示。

在算法技術(shù)供應(yīng)商眼里，其想象空間將更加可觀。

近日在21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道主辦的“觸摸智造——2019中國制造業(yè)價(jià)值發(fā)現(xiàn)之旅”走訪中，深圳極視角科技劉若水就提到，“我們的預(yù)想是，未來用戶希望用到什么樣的計(jì)算機(jī)視覺算法，就可以直接下載到終端使用。不管是服務(wù)器、電腦、手機(jī)、攝像頭都可以這樣操作。只要相應(yīng)的場景或者算力能夠滿足算法需求。而不是像現(xiàn)在做項(xiàng)目過程中，會不斷需要安裝相應(yīng)攝像頭，這其實(shí)對硬件有很大消耗。我們希望未來在計(jì)算機(jī)視覺市場，可以搭建類似APP store的應(yīng)用平臺，可以直接將相關(guān)算法下載到硬件中使用。”

深圳云天勵飛副總裁鄭文先則向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，5G會主要帶來應(yīng)用場景和多技術(shù)融合的兩方面變化。

“5G時(shí)代會令今天很多場景不斷更加被分解、細(xì)化，在此過程中，帶來算法的迭代和演進(jìn)，要配合更多應(yīng)用去構(gòu)建更加符合5G場景應(yīng)用的算法。而未來5G時(shí)代到來會使AI和IoT有更緊密的結(jié)合，5G+AI+IoT將是未來5-10年的主流技術(shù)趨勢。”他進(jìn)而分析道，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)通過無數(shù)傳感器構(gòu)建 了感知層，獲取到豐富的數(shù)據(jù);5G則是 作為傳輸層，解決數(shù)據(jù)低延遲、高效傳 輸?shù)皆贫嘶蜻吘壎说膯栴};AI在智慧 分析層面，通過算法進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)據(jù) 決策和分析。“這打通了層次鮮明的感知-傳輸-分析三個(gè)層面，我相信會帶 來更大場景的應(yīng)用。”

2019年5G商用的正式落地，則是從技術(shù)層面又推了一把，從算力和數(shù)據(jù)傳輸層面帶來更大想象空間。