Opus洪昌黎:“结构光+ToF”双剑合璧,解决消费级AR应用痛点!

来源:麦姆斯咨询 作者:麦姆斯咨询 人气: 发布时间:2019-09-17

导读:据麦姆斯咨询报道,MEMS创业公司Opus Microsystems Inc.(以下简称OPUS)在一维、二维MEMS微镜芯片领域深耕十余年,对MEMS微镜的设计研发、流片量产、

据麦姆斯咨询报道,MEMS创业公司Opus Microsystems Inc.(以下简称OPUS)在一维、二维MEMS微镜芯片领域深耕十余年,对MEMS微镜的设计研发、流片量产、战略布局拥有深刻见解。OPUS创始人兼首席执行官洪昌黎博士首次作为“微言大义”研讨会的演讲嘉宾,在『第二十六届“微言大义”系列活动:3D视觉技术与应用(消费领域)』上,为观众详细阐述了OPUS对MEMS技术如何实现消费级3D传感方案的理解,并首度向业界公布了自行研发的MEMS动态结构光、ToF激光雷达脉冲技术合为一体的专利技术产品——PicoLidar!

OPUS首席执行官洪昌黎博士发表演讲

OPUS思考:消费电子成为3D传感最大市场,如何满足高精度、远距离的AR应用需求?

洪昌黎博士开门见山,先用一串数据表明3D传感市场的爆发点将来自消费电子应用:2017年,消费电子在3D传感市场的占比仅18%,到2023年其市场份额将迅速增长至74%。除了智能手机3D人脸识别,AR(增强现实)、VR(虚拟现实)、MR(混合现实)领域也将会是值得特别关注的爆发点。

3D传感市场分析(2017年和2023年)

洪昌黎博士首先分析了苹果ARkit3和三星Galaxy Note 10+的飞行时间(ToF)3D拼接建模功能(支持AR和3D扫描)的实际表现,表示“目前虽然智能手机厂商都在积极推广AR应用,但是还无法让消费者得到非常好的真实体验。在我们和客户的接触中,得到的反馈是消费电子应用终端需要兼顾高精度、远距离的3D传感方案。具体来讲,就是近距离达到0.1%的深度精度,最远探测距离达10米。这是所有做3D传感方案的公司面对消费级AR产品,特别是智能手机这样的产品批量应用的主要技术方向。”

洪昌黎博士进一步对结构光和ToF方案的优缺点进行对比分析:“我引用三星在2017年发表的一篇论文中的分析图。图中红线部分是ToF方案,蓝线部分是结构光方案,横轴是距离,纵轴是量测深度的不确定性。就结构光方案而言,在1米以内可以提供非常好的精度——亚毫米级;但是随着距离增加,结构光方案的距离测量不确定性迅速增加(斜率更大)。ToF方案在短距离内测量的不确定性表现较差,近距离精度其实是ToF需要克服的问题。但是随着测量距离的增加,ToF是表现更好的方案。消费级结构光摄像头的最远探测距离1.5米,消费级ToF摄像头最远探测距离8米,消费级激光雷达的探测距离为0.2~10米。我们思考如何将这结构光和消费级激光雷达方案结合,以满足消费级AR应用需求!”

结构光和ToF方案各有所长,但都无法满足消费级AR应用需求

OPUS思路:利用MEMS技术实现“结构光+ToF”方案,解决消费级AR应用痛点!

既然看到了上述问题,作为一家拥有MEMS基因的企业,OPUS在摸索中看到了用MEMS技术解决现有消费级AR应用问题的契机:“利用MEMS技术实现‘结构光+ToF’方案,是比较可行的办法。”

此前,OPUS推出的3DSLiM™高分辨率、高精度动态结构光方案,就是采用OPUS研发的MEMS微镜。洪昌黎博士也展示了OPUS动态结构光技术与友商散斑结构光技术、Intel Realsense主动双目技术在40厘米的点云对比。Opus的3D深度摄像头可提供百万级点云、亚毫米级精度,完美体现了MEMS技术的魅力!

OPUS动态结构光技术与友商散斑结构光技术、Intel Realsense主动双目技术在40厘米的点云对比

OPUS新品PicoLidar:MEMS动态结构光与ToF激光雷达脉冲技术的合体

洪昌黎博士向在场观众介绍了OPUS产品布局:“基于掌握的核‘芯’MEMS微镜技术,提供3DSLiM™深度摄像头、MEMS激光雷达、AR HUD(抬头显示器)。我们希望Opus成为一家掌握结构光和ToF激光雷达脉冲技术的公司。”

在会议上,洪昌黎博士向业界首度发表了OPUS目前已进入工程阶段的新方案:PicoLidar,采用自行研发的MEMS动态结构光、ToF激光雷达脉冲技术合为一体的专利技术,达到近距离0.1%深度精度、最远探测距离10米的应用需求,让使用者在同一终端上可以同时实现高精度、远距离的3D传感场景应用。洪昌黎博士在现场播放了这款新方案的演示视频,并解释“这款50线的激光雷达,探测距离还没达到我们的目标,很重要的原因是因为目前采用的MEMS微镜芯片不是为激光雷达专门设计。我们的目标是在今年年底实现探测距离50米、激光线束为50线,明年上半年可以正式批量生产。当然,在即将到来的2020年,OPUS的目标之一就是融合结构光和激光雷达技术完成一款产品量产,发射端可共用一个激光器,接收端需要红外摄像头,再搭配一颗APD(光电雪崩二极管)作为探测器。我们认为,这在消费级应用领域算是比较特殊的产品,期望推动3D传感行业发展。”

OPUS消费级MEMS 3D传感方案:PicoLidar

最后,洪昌黎博士再次强调了客户对消费级3D传感方案的高标准,仅靠一种技术方案难以完美匹配客户需求。OPUS选择了结构光和ToF激光雷达方案结合的方向发展,并会为之继续精耕细作,不负时代所托!

 

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责任编辑:麦姆斯咨询

 

 

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