【RealSense社聚#1】3D感測遇上AI 電腦視覺再進化

作者:楊子嫻

3D 感測是什麼?iPhone X 的人臉辨識解鎖其實就是 3D 感測的應用,而實際上,3D 感測能做到的不只如此,它將會是未來推動自駕車、物聯網以及 AI 進入下一階段的加速器。在 9 月 19 日由 Intel 主辦、MakerPRO 協辦的RealSense DevMeetup社聚活動中,邀請了多位專家,分享了什麼是 3D 感測及其工具與實際應用,讓有興趣的朋友對影像辨識、3D sensing 有更進一步的認識。

9月19的活動帶大家更進一步認識3D感測(攝影:歐敏銓)

Intel RealSense 的核心:3D 攝影機

第一位講者是來自 Intel 的資深應用工程師 Freeman Lo ,他首先介紹了 Intel 的四款景深攝影機和一款追蹤攝影機,分別是 SR305、D415、D435、D435i 以及 T265 , SR305屬於較入門款的短距離編碼光景身攝影機;D415等 D400 系列攝影機則是以設定簡單與高便攜性為設計重點,提供高解析度的景深感測、高畫格率、景深映射,並支援長距離。

其中 D415 擁有系列中最高精度,而 D435 則採用全域快門和較寬的視野,適合應用在快速移動的虛擬實境或是戶外拍攝,D435i 則結合D435的景深感測功能,再更進一步加入慣性測量單元(IMU),此 IMU 可在攝影機會移動的任何情況下提升景深感知度。

最後 T265 是世界上第一台獨立的由內而外的追蹤裝置,對於室內室外的機器人、無人機與增強現實等應用上都能有更好的效果。除此之外 Intel 也提供 Intel RealSense SDK 2.0讓使用者做不同開發,並且支援多種程式語言,例如 python、C++ 等,可在 Windows、Linux  和 macOS  等各大平台中解讀。

Intel 資深應用工程師Freeman Lo親自為大家介紹多款不同景深攝影機(攝影:歐敏銓)

3D 感測的技術與實際應用

第二位講者是歐尼克斯實境互動工作室創辦人 Jack,從 3D 感測器的發展史開場,並依序介紹了多種 3D 感測技術與其優缺點,例如成本低又能在室內外應用的「雙目立體視覺」,缺點是立體匹配計算量極高,且遇上大面積深色陰影、紋理過於複雜等情況會不易計算深度;與其相反的是結構光技術,主動式打光可以適應過暗的環境,深度解析高,但缺點是必須額外的攝影機及安裝角度,且在強光下或遇反光材質、距離過遠/過近等會不易計算。

最後除了技術之外, Jack 也分享了實際應用案例,3D 感測能應用的領域相當廣,除了人臉辨識、物件偵測外,也能用在居家照護、自動駕駛等等,Jack 以慧農業採收機器手臂補充說明,目前已有單目式、雙目式、三目式等方式算出深度,讓機器手臂正確無誤的摘下果實。

Jack分享了3D感測的主要技術原理與優缺點(攝影:歐敏銓)

Intel RealSense 與 OpenVINO 的結合

最後一位講者是在自造者社群上被稱為「賴桑」的資深 Maker 與 Hacker - 賴建宏,他先用簡單清楚的方式,簡介了景深與追蹤攝影機的特點,例如模仿人眼成對方式而設計而成的景深攝影機,可以從場景擷取出 3D 訊息。對於追蹤攝影機,賴桑指出:「可以將 SLAM 想成人的頭是攝影機,而頭頂綁了一根旗標,人在走的時候攝影機同步紀錄旗標的移動。」

在實際應用案例的部分,賴桑指出何不將 Intel RealSense 和 OpenVINO 結合運用在智慧採果機器人上,可以解決機器視覺能判斷物種卻無法掌握物體深度的問題,也因應現在農民會種多種類作物,機器人透過影像訓練、偵測需要採收的農作物,正確辨識需要採收的農作物。

賴桑針對Intel RealSense 和 OpenVINO的結合做了許多分享(攝影:歐敏銓)

小結

3D 感測可應用的範圍越來越廣,結合 AI 影像辨識又能夠突破許多目前的技術限制,將 3D 攝影機放到機器人的架構上,其實就像是將人類的雙眼放置在機器人身上一般,不只是擁有視覺,更是進一步的擁有深度空間感,相信未來可以看到更多兩者合作應用出現。

身為先進技術重要推手的Intel,分別針對3D感測與Edge AI提出了RealSense和OpenVINO方案,也希望看到更多的應用能夠落地,因此促成此次的社聚交流活動,接下來還會繼續舉辦下去,讓人期待呢!

(責任編輯:歐敏銓)

楊 子嫻

意外踏入Maker世界的文科生
希望能靠筆桿生活的菜鳥編輯
正在努力摸索探索這個新領域
堅信文字的溫度能夠感動人心
楊 子嫻

Author: 楊 子嫻

意外踏入Maker世界的文科生 希望能靠筆桿生活的菜鳥編輯 正在努力摸索探索這個新領域 堅信文字的溫度能夠感動人心

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