成立于 2012 年的乐行天下,以研发生产小型平衡车产品为主业。2014 年乐行天下董事长周伟发布的一篇“拒绝小米投资”的公开信成为一时热点。2015 年乐行天下还推出了独轮车、滑板车等产品。
 
但近日乐行天下宣布已经研发出了“国内首款”基于 TOF 技术的深度摄像头。这大大超出了大众对这家公司的认知。虽然做平衡车也需要用到不少机器人领域的技术,但与做视觉识别的技术难度不可同日而语。视觉识别是一个需要重度基础研发的领域,包括 TOF 在内的实时三维建模是虚拟现实、无人驾驶等高精尖领域最核心的底层技术之一,连微软谷歌和英特尔这样的巨头在其中耕耘不辍。
 
 
乐行天下如果能在这一领域取得突破并推出产品,是非常了不起的成就。有传言称乐行是在去年宣布成立机器人事业部的,用一年时间造出“国内首款”TOF 深度摄像头,真的靠谱吗?
 
科普:TOF 深度摄像头是什么?
TOF 是飞行时间(Time of Flight)技术的缩写,TOF 深度摄像头的原理即传感器发出经调制的脉冲红外光,遇物体后反射,传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差,来换算被拍摄景物的距离,以产生深度信息,此外再结合传统的相机拍摄,就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。
 
 
TOF 测距原理
 
这一技术,是通过深度摄像头的视觉数据以实现三维建模。TOF 深度摄像头、单目结构光、双目视觉都属于这一技术流派。而在三维建模中另一技术流派——激光雷达技术,正在受到资本热捧,也因此快速成熟。
 
三维建模在日常生活中的应用很多,比如目前最先进的扫地机器人多采用的是激光雷达方案,而英特尔发布的 Realsense 技术属于双目视觉,此前雷锋网报道过的走红朋友圈的“最牛停车场”(点此查看原文),采用的则是基于激光雷达(而非深度摄像头)进行 TOF 测距。
 
相比单目结构光和双目视觉方式,TOF 测距的方法不会受光强度的变化而影响精度,而且检测的物体轮廓的能力更强。专注于深度摄像头领域的图漾科技创始人费浙平向雷锋网介绍:“无论双目还是结构光,物体的轮廓线都会存在明显的抖动,例如用静止的相机测量一个静止的物体时,会看到轮廓线是在抖动的,而 TOF 相机的抖动很小,看到的线条比较稳定。”
 
但是 TOF 深度摄像头和激光雷达相比,短板也很明显,这种方案测量距离有限(10m 以下),精度低(厘米级别),而且分辨率也不高。
 
疑问:乐行天下的 TOF 深度摄像头靠谱吗?
乐行天下机器人事业部负责人郭盖华表示,乐行在三维建模领域投入研发已有近四年。他说,早在 2012 年底乐行公司成立不久就设立了预研组,并开始了计算机视觉方面的研究,研究的方向包括深度摄像头、激光雷达以及室内定位导航算法等。目前这几种方案都在研发当中,这款 TOF 深度摄像头就是乐行天下机器人事业部的处女作;除此之外,他们研发的激光雷达产品将在下个月量产。另外,根据乐行天下 CEO 周伟的说法,他们的机器人事业部在公司刚成立时就已经存在了。
 
但有业内人士透露,乐行天下刚刚成立机器人事业部时,对外宣讲称其目标是研发类似 JIBO 的家用机器人。
 
 
使用 TOF 深度摄像头的 Kinect 二代
 
事实上,国内外做 TOF 深度摄像头方案的厂商只有十家左右,其中最具代表性的是微软推出的 Kinect 二代。而这方面国内团队寥寥无几,大都是基于第三方提供的方案进行二次开发,即便如此也几乎没有达到量产能力的。所以郭盖华认为乐行天下的 TOF 深度摄像头产品已经开始供货,可以称为“国内独家”。
 
国内团队二次开发的基础主要来自 TI(德州仪器)和 PMDTec(2002 年成立于德国的 TOF 技术公司)所出售的方案。郭盖华曾公开承认这款深度摄像头用的是 TI 去年推出的 TOF 方案,并声称因为和 TI 的深度合作,乐行天下才能快其它竞争对手一步推出相应的产品。“国内还没有可以 release(正式发布)的版本。”郭盖华说。
 
所以,乐行天下的“国内独家”实际上指的是在国内率先实现现有 TOF 方案的产品化,而非从底层研发出 TOF 方案,更不是国内唯一。
 
根据公开资料,乐行这款产品,配备了一颗 TOF 深度摄像头和一颗普通 RGB 拍照摄像头,分别用于测量景物深度信息和轮廓信息,以及物理表面纹理信息。通过这两部分就可以同时获得距离信息和物体的形状。具体参数是:测量范围为 0.5-5m,精度误差可达 10mm,视场角可达 80°(对角),帧率 30 FPS,硬件成本为 400-500 元人民币。
 
对话:国内厂商做 TOF 是否存在壁垒?
我们来听听几位业界专家是怎么说的!
 
速腾聚创创始人邱纯鑫说,
 
“TOF 深度摄像头的壁垒是有的,比如微软当时做的 Kinect 二代,从整个底层的开发到应用层面都是自己做,难度系数是很高;而乐行天下采用的是 TI 的方案,虽然 TI 把核心的部分完成了,但乐行天下对原始数据进行算法降噪等也是关键的技术之一。这款产品出来之后应该会有很多厂商会做类似的方案,这个行业有一定前景,但分辨率不高是个问题。”
速感科技 CTO 张一茗表示,
 
“单从技术上来说,壁垒不是特别高,其采用的是 TI 方案,难的地方 TI 都解决了。而且 TI 这个 TOF 方案效果也不是特别好,比 PMD 的要差一些,TI 的优势是成本低。”
 
图漾科技创始人费浙平则认为,
 
“TOF 的关键瓶颈是 sensor 传感器芯片,现在 sensor 不好,所以大家的方案都不怎么拿得出手,而且 sensor 的分辨率也不高,乐行天下这个规格是 240p,已经是最高的了。”
 
由此可见,业界普遍认为乐行天下采用的这一技术壁垒并没有其描述的那么高。不过,乐行天下不只是做出了一套硬件组件,更重要的是使其产品化的软件算法。这一工作是否存在技术门槛,有待市场的检验。