微軟谷歌研究了多年的機器視覺技術，深圳平衡車公司用一年就攻克了？

成立于2012年的樂行天下，以研發生產小型平衡車產品為主業。2014年樂行天下董事長周偉發布的一篇“拒絕小米投資”的公開信成為一時熱點。2015年樂行天下還推出了獨輪車、滑板車等產品。

但近日樂行天下宣布已經研發出了“國內首款”基于TOF技術的深度攝像頭。這大大超出了大眾對這家公司的認知。雖然做平衡車也需要用到不少機器人領域的技術，但與做視覺識別的技術難度不可同日而語。視覺識別是一個需要重度基礎研發的領域，包括TOF在內的實時三維建模是虛擬現實、無人駕駛等高精尖領域最核心的底層技術之一，連微軟、谷歌和英特爾這樣的巨頭在其中耕耘不輟。

樂行天下如果能在這一領域取得突破并推出產品，是非常了不起的成就。有傳言稱樂行是在去年宣布成立機器人事業部的，用一年時間造出“國內首款”TOF深度攝像頭，真的靠譜嗎？

科普：TOF深度攝像頭是什么？

TOF是飛行時間（Time of Flight）技術的縮寫，TOF深度攝像頭的原理即傳感器發出經調制的脈沖紅外光，遇物體后反射，傳感器通過計算光線發射和反射時間差或相位差，來換算被拍攝景物的距離，以產生深度信息，此外再結合傳統的相機拍攝，就能將物體的三維輪廓以不同顏色代表不同距離的地形圖方式呈現出來。

TOF測距原理

這一技術，是通過深度攝像頭的視覺數據以實現三維建模。TOF深度攝像頭、單目結構光、雙目視覺都屬于這一技術流派。而在三維建模中另一技術流派——激光雷達技術，正在受到資本熱捧，也因此快速成熟。

三維建模在日常生活中的應用很多，比如目前最先進的掃地機器人多采用的是激光雷達方案，而英特爾發布的Realsense技術屬于雙目視覺，此前雷鋒網報道過的走紅朋友圈的“最牛停車場”（點此查看原文），采用的則是基于激光雷達（而非深度攝像頭）進行TOF測距。（關于這些技術分類的深度解析，詳見雷鋒網報道《機器也能看見世界，這背后的技術是什么？》）。

相比單目結構光和雙目視覺方式，TOF測距的方法不會受光強度的變化而影響精度，而且檢測的物體輪廓的能力更強。專注于深度攝像頭領域的圖漾科技創始人費浙平向雷鋒網介紹：“無論雙目還是結構光，物體的輪廓線都會存在明顯的抖動，例如用靜止的相機測量一個靜止的物體時，會看到輪廓線是在抖動的，而TOF相機的抖動很小，看到的線條比較穩定。”

但是TOF深度攝像頭和激光雷達相比，短板也很明顯，這種方案測量距離有限（10m以下），精度低（厘米級別），而且分辨率也不高。

疑問：樂行天下的TOF深度攝像頭靠譜嗎？

樂行天下機器人事業部負責人郭蓋華告訴雷鋒網，樂行在三維建模領域投入研發已有近四年。他說，早在2012年底樂行公司成立不久就設立了預研組，并開始了計算機視覺方面的研究，研究的方向包括深度攝像頭、激光雷達以及室內定位導航算法等。目前這幾種方案都在研發當中，這款TOF深度攝像頭就是樂行天下機器人事業部的處女作；除此之外，他們研發的激光雷達產品將在下個月量產。另外，根據樂行天下CEO周偉的說法，他們的機器人事業部在公司剛成立時就已經存在了。

但有業內人士透露，樂行天下剛剛成立機器人事業部時，對外宣講稱其目標是研發類似JIBO的家用機器人。

使用TOF深度攝像頭的Kinect二代

事實上，國內外做TOF深度攝像頭方案的廠商只有十家左右，其中最具代表性的是微軟推出的Kinect二代。而這方面國內團隊寥寥無幾，大都是基于第三方提供的方案進行二次開發，即便如此也幾乎沒有達到量產能力的。所以郭蓋華認為樂行天下的TOF深度攝像頭產品已經開始供貨，可以稱為“國內獨家”。

國內團隊二次開發的基礎主要來自TI（德州儀器）和PMDTec（2002年成立于德國的TOF技術公司）所出售的方案。郭蓋華曾公開承認這款深度攝像頭用的是TI去年推出的TOF方案，并聲稱因為和TI的深度合作，樂行天下才能快其它競爭對手一步推出相應的產品。“國內還沒有可以release（正式發布）的版本。”郭蓋華說。

所以，樂行天下的“國內獨家”實際上指的是在國內率先實現現有TOF方案的產品化，而非從底層研發出TOF方案，更不是國內唯一。

根據公開資料，樂行這款產品，配備了一顆TOF深度攝像頭和一顆普通RGB拍照攝像頭，分別用于測量景物深度信息和輪廓信息，以及物理表面紋理信息。通過這兩部分就可以同時獲得距離信息和物體的形狀。具體參數是：測量范圍為0.5-5m，精度誤差可達10mm，視場角可達80°(對角)，幀率30 FPS，硬件成本為400-500元人民幣。

對話：國內廠商做TOF是否存在壁壘？

我們來聽聽幾位業界專家是怎么說的！

速騰聚創創始人邱純鑫說，

“TOF深度攝像頭的壁壘是有的，比如微軟當時做的Kinect二代，從整個底層的開發到應用層面都是自己做，難度系數是很高；而樂行天下采用的是TI的方案，雖然TI把核心的部分完成了，但樂行天下對原始數據進行算法降噪等也是關鍵的技術之一。這款產品出來之后應該會有很多廠商會做類似的方案，這個行業有一定前景，但分辨率不高是個問題。”

速感科技CTO張一茗表示，

“單從技術上來說，壁壘不是特別高，其采用的是TI方案，難的地方TI都解決了。而且TI這個TOF方案效果也不是特別好，比PMD的要差一些，TI的優勢是成本低。”

圖漾科技創始人費浙平則認為，

“TOF的關鍵瓶頸是sensor傳感器芯片，現在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，樂行天下這個規格是240p，已經是最高的了。”

由此可見，業界普遍認為樂行天下采用的這一技術壁壘并沒有其描述的那么高。不過，樂行天下不只是做出了一套硬件組件，更重要的是使其產品化的軟件算法。這一工作是否存在技術門檻，有待市場的檢驗。

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