立普思玩3D攝影 打造機器人的眼睛

立普思車輛手勢控制示意圖。 立普思/提供 分享 facebook 立普思(LIPS)為全球3D機器視覺(深度攝影機+Middleware SDK)市場的領導品牌。此機器視覺開發支援Windows、Linux、Android及macOS作業系統並與UVC相容,

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,躍居機器視覺「眼睛」最關鍵品牌。他分析市售3D深度攝影機主要採用的技術與特色有Stereo(立體)、Structured light(結構光)、LiDAR(光達)、Time of flight(ToF,

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,飛行時間)。立體是透過兩部攝影機,

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,其中一部當左眼,

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,另一部當右眼,藉由雙眼共同特徵點與視角差而推算待測物的深度。此技術硬體架構最簡單,但軟體複雜、運算量大、反應速度慢、深度精度低,且遇到素面物體(如白牆)會因無法比對出共通特徵點而失效。結構光是透過主動投射出特定圖案於待測物上,而待測物本身的立體凹凸造成前述特定圖案扭曲變形,再透過演算法解算回待測物的表面凹凸深度。此技術在短距離、小於0.5公尺的精度佳,但軟體複雜、運算量大、反應速度慢,不容易達到長距離。光達係透過逐點投射雷射光於待測物,並藉由發射與接收的時間差解算回待測物表面深度。此技術特別適合用於長距離,大於10公尺,甚至可達數百公尺,但橫向精度低、幀速率也低,成本亦相當昂貴導致不易普及。ToF飛行時間則透過整面投射光源於待測物,藉由發射與接收的時間差解算回待測物表面深度。此技術軟體相對簡單、反應速度快、幀速率高,於中距離最有優勢。綜上所述,ToF優點最多,缺點最少。因此,立普思近年來以ToF技術相關產品當作主力。各家ToF產品皆有所長,但規格多集中於VGA/QVGA解析度搭配30幀速率(FPS),但對於降低解析度、解析度可調、更迷你、具備模組化擴充性、超高幀率(1,000 FPS)、更便宜的產品,則是市場中少人著墨的藍海,這也是立普思規劃及營運的主軸。劉凌偉透露,在工業4.0的客製化產業機械人,需要機器視覺的協助,因而獲得知名汽車大廠、汽車輔助駛業者、輪胎等生產線訂單。不過,目前立普思以ToF為主力的產品,在市場占有率只有1%,相較於Microsoft以Structured light技術的占有率高於70%,仍有很大差距,將是營運的挑戰也是成長的利基。劉凌偉指出,在既有產品測試市場並蒐集客戶回饋意見的基礎上,設定此新案「可擴充式多功能迷你深度攝影機開發」。以簡化結構、縮小體積、降低成本,透由模組化技術可達ToF only;RGB only或ToF + RGB三種組態的多變化彈性。客戶需要哪些,就買那些,不需要購買用不到的部分。並以進口替代,突破國外廠商寡占局勢。計畫創新重點包括輕薄短小、可擴充性、動作流暢、解析度可調、手勢辨識。劉凌偉強調,立普思的營運願景為「要做到全球機器視覺完整方案的第一名,並拉大與競爭者的差距」,目前先著重在立基型的機器人互動商品,再逐步擴大應用範圍。,

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