摄像头+AI，方案公司大量落地的应用有这些

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）人工智能已经向各个行业进行渗透，从AI芯片到AI应用，AI方案设计是连接两者的重要中间环节。在日前由深圳众智技服科技有限公司举办的“AI赋能”第二届国际摄像头技术应用大会上，不少方案设计公司分享了AI+摄像头的众多应用，它们都是时下最炙手可热的应用，也颇具前景。
 
在大会伊始，深圳市众智技服科技有限公司和九家企业共同发起并成立“VTA视觉应用技术联盟”，通过联盟成员的优势互补和协同创新，缓解贸易战和疫情对产业带来的负面影响，并加速视觉技术推广应用和产业规模化。未来VTA视觉应用技术联盟还将本着开放、合作、共赢的服务宗旨，在企业营销、技术培训、采购对接、政策扶持、资本融资等方面为企业排忧解难，实现整个产业的繁荣发展。深圳众智技服创始人毛成指出，2020年是灾难的一年，但是也是充满机遇的一年，各种困难迫使各个行业加速推动5G、AI在市场端的应用，如今各种应用如雨后春笋般生长，对整个视觉市场带来了无数机遇。经过2020年上半年的欲火重生，这个行业焕发出了新的生机。

AI+车联网

中科龙智是一家AI方案设计公司，其嵌入式AI应用在车联网、安防、物联网、医疗等领域有不少产品推出。
 
中科龙智张伟伟指出，车联网的发展动力离不开AI和5G。行车记录仪、远程监控等在4G时代已经普及，5G将推动高清视频以及更低延时。


 
如今，车联网的碰撞预装非常火热，对道路结构，行人、车辆的识别分析，从而减少交通事故的发生。
 
视觉技术推动驾驶行为监控的应用，有效监控驾驶员的疲劳驾驶、接打电话、左顾右盼等行为。进一步的演进下，还能够对驾驶员的情绪、眼神、精神状态等进行分析，通过提供舒缓的音乐、和谐的灯光等减缓驾驶员的负面情绪。
 
而由于汽车盲区的存在，每年因此引发的交通事故众多，据了解，中科龙智在泥头车上部署的设备能够进行盲区预警，大幅降低交通事故发生的概率。
 
此外，还有360度环视泊车辅助等功能，在视觉基础上增加雷达，增加停车场的高精度地图等进行增强。
 
在5G和AI技术的推动下，5G远程操控、远程驾驶通过摄像头和高速传输得以实现，它们将极大地推动车联网向新的阶段发展。

3D视觉+支付、智慧地产、智慧物流

3D摄像头的技术路线主要有双目、结构光和TOF等，深圳奥比中光有限公司的高级战略总监彭勋禄介绍，奥比中光均有推出相应的产品。从应用场景看，双目主要应用于远距离，因其不受环境光的影响，结构光与TOF在中短距离的应用更多。
 
除了手机之外，智能POS机、安防门禁、机器人、AR/VR等领域也在大量使用3D视觉技术。


 
奥比中光从2015年推出第一代芯片开始，经过2017和2018年的迭代，将于今年底推出第四代芯片，整个芯片的功耗更低、算力更强，精度更高。从芯片到算法再到整个模组的生产。
 
今年奥比中光调整了事业群，划分为消费电子、AIOT和生物识别三大事业部。在刷脸支付、智慧养老、人脸识别+活体检测+温度测量、3D刷脸智能门锁，以及3D快件测量等多种应用上，奥比中光都提供了整体解决方案。
 
奥比中光还推出了3D视觉开发者社区，希望通过社区把3D视觉技术赋能给行业开发者，让行业开发者能够快速了解并根据开发套件快速进行应用开发。

AI+教育 

360AI事业部专注于AI视觉算法的研发和应用，为智能手机、IOT、泛文娱等客户提供专业的AI视觉解决方案。由于疫情的出现，在线教育需求爆发，公司推出了AI网课助手，帮助家长和老师在整个教学过程中进行管控。
 
360AI事业部总经理张焰介绍，AI网课助手是基于各种图像检测和分析技术，输出四大场景化的功能SDK，包括专注度检测、疲劳度、接受度评估、姿态纠正。帮助老师实时分析每个学生上课的状态，并形成课堂表现报告。这款软件是典型的边缘计算加云计算的技术架构，核心AI算法运行在边缘计算端，原因是手机和平板的算力能够支持，以及出于隐私数据保护的要求。


 
在教师端AI网课助手推出了AI沉浸式课件功能，老师可以分享课件，且课件直接展示在老师身后，这里主要利用了人像分割和融合技术。
 
AI网课助手还为低龄儿童打造AI虚拟老师，轻松地帮助老师扮演各种卡通人物的角色。支持49个表情肌的面部跟踪，且最多支持15人的跟踪。此外，这个软件还能够拓展与AI视觉相关的多种教学辅助功能。

结合软硬件的3D手机保护膜

 裸眼3D以其立体的视觉观感而受到用户青睐，但苦于各种原因一直没有大规模发展。3D Vstar总经理杨亚军此次带来了一款全新的3D产品，是3D Vstar通过几年的研发开发出的一款3D保护膜。这款产品通过光学介质的干预形成如同戴上3D眼镜的视觉效果，但它不需要戴3D眼镜，而是将视觉干预放在像素上。利用手机CPU的运算能力和前置摄像头以及AI技术，改变图像的处理方式。
 


3D Vstar提供一个手机背夹进行3D图像的采集，它是一个外挂镜头，并通过手机APP进行交互，实现手机直播、拍照和视频。多年来，3D被应用最多的仍是影视，再次是游戏，以及3D短视频直播、3D购物、3D社交等。此外，还打造了一个名为3D FAN的内容聚合平台，以及3D Link照片视频社交APP、3D涂鸦等。未来还将推出3D SDK开放平台，吸纳更多开发者开发3D应用。5G的高带宽、低延时，处理器运算能力的提升，将3D带入新的移动互联网时代。

AI+生物识别

生物识别市场约有250亿美元的产值，包括芯片、模块以及算法服务等。在过去指纹识别占三分之二的市场份额，近几年仍有一半左右的份额，而指静脉、虹膜识别也在逐渐扩大市占。全球已经有四分之一的人口录入自己完整的虹膜信息，中国也可能将指纹或虹膜作为身份证办理时强制录入标准。未来五年整个市场有望升至800至1000亿元人民币的规模。
 


阜时科技是一家主要提供指纹识别、人脸识别等生物识别芯片的公司。从芯片厂商的角度来看，阜时科技副总经理王李冬子认为目前市面上还没有一种技术或产品能够整合多模态的生物识别场景，且以一个合理的成本进行融合，而这将可能是未来的产品形态。
 
与这些生物识别场景相对应的则是边缘计算的兴起。本地实时计算模块对数据进行处理，而不用使用云端。海量连接、实时性、智能性和安全性将是边缘计算的重要考量。
   
生物识别需要多模态融合，在消费级领域用户对安全性和体验要求非常高。也会存在对安全性需求不高的市场应用。正如同指纹芯片在十年间成本下降了90%一样，人脸识别、虹膜识别的成本也将下降，而成本与安全性也是厂商需要考量的范畴。

人脸识别：提高安全性的方案设计

图语科技专注于结构光的人脸识别方案，图语科技CEO黄晋指出，人脸识别不仅准确率要高，安全性也有很高要求。这需要系统化的解决方案，综合硬件设备、模组、技术算法进行层层防范。图语通过面部、头模以及血液、脉博检测等提高识别的安全性，提高攻击成本。


 
黄晋说：“头模的安全防范现在非常具有挑战性，在人脸识别应用领域我们的几个主流厂商精度做得差不多，大家比拼的就是活体判别的模型。主要问题在于包括肤质、硅胶、树脂跟人的皮肤反射特性非常相似，其次还会受到环境光的干扰，还有妆容等，因此挑战非常大。”  
 
通过3D识别算法，要求头模必须跟真人的结构一致，大幅度提高攻击的成本；其次可以利用不同光谱的成像特点，分析皮肤的真伪等等。以此提高人脸识别的准确性。
 
在嵌入式设备的人脸识别方案中，分辨率不高兼顾成本，模型精度、识别速率等问题也需要得到解决。
 
至于未来的发展方向，黄晋表示深度学习的安全问题，设计集成专门硬件增强多维活体信息以及高度集成化模组以降低成本等都是非常关键的。

3D结构光在支付与智能门锁的应用

支付宝、微信、银联的刷脸支付以及自助售货已经渗透到许多支付场景，智能门锁也成为近期3D结构光人脸识别的热门应用。
 
据奇景光电产品经理王帅介绍，奇景光电于2017年与高通合作3D结构光方案研发，在单目散斑3D结构光模组中，奇景光电提供3D投射器Projector，接收NIR Camera，RGB Camra以及DOE，这个模组的精度范围在3毫米以下，FOV74度，3万点投射器。


 
在金融支付领域要解决的问题是精度够高，但目前没有统一的标准，3D模组用于支付，支付宝和微信的方案都是采用自己的标准。另外，目前3D只能用来做活体检测，要做3D识别其精度要求更高。
 
在实地门锁市场的考察中，王帅提到后端人脸识别芯片只适合RTOS系统，因此建议方案商采用RTOS系统。在实际应用中，别墅门口在强光条件下门锁没办法识别人脸的情况。究其原因是结构光打出的光被强光干扰，正午太阳最高度达到12万，而人脸反射出来的强光干扰最多只能到80K，通过调试芯片，他们的方案最终实现了在100厘米时80K强光条件下能够顺利进行活体检测并解锁。
 
此外，门锁一般要求电池用量在6个月以上，因此如果优化耗电也是一大问题。奇景光电的方案中，增加省电模块，即一颗摄像头配一颗芯片，先启动进行人脸检测再启动海思的算法芯片，以此达到省电的目的。
 
3D人脸模块的价格在早期比较昂贵，而现在厂商能够做到两三百块甚至更低，这样智能门锁才能用得起。目前人脸识别没有标准规范，很多厂商都在采用BCTC的标准，应该来说也是合适的。3D人脸识别是继指纹门锁之后又一进军智能门锁的利器，未来有望成为智能门锁的标配。

AI+人脸识别

爱华盈通是一家以做人脸识别算法起家的技术型公司，核心团队由手机芯片研发出身，在人脸识别的软硬结合方面积累较深。
 
团队近百人经过三年时间打造自己的AI算法，结合硬件并向AI场景落地。爱华盈通市场总监白振辉介绍说，基于自己的算法，我们的硬件在门禁机、闸机，以及在监控摄像头、执法仪、安全帽、AR眼镜各方面目前已经大量落地。
 


人脸识别的技术从2D双目到3D结构光等正逐渐成熟，而在应用端如果将这些技术发挥更多的商业价值，是需要思考的问题。爱华盈通相信现有的人脸识别技术，结合人工智能、边缘计算，然后再搭配高性价比的硬件，存在一个巨大的潜在市场。也希望在这个过程当中可以找到行业上游的以及横向供应链的合作伙伴，一起开拓人脸识别技术应用的市场。

从以上AI和摄像头与众多应用领域的结合实例中，可以看到方案设计公司要解决AI落地的性价比、安全性等实际问题，提供最适合终端的方案才能让AI真正落地。并且这些场景更多地需要定制化，这就突显出方案设计在其中的价值。

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