双目视觉技术为无人机安装上了“眼睛”

无人机避障已不是新鲜事ewR安检之家
2016年，随着昊翔Yuneec Typhoon H使用Intel的Real Sense技术在CES上亮相，紧接着大疆发布了采用双目测距法避障的拳头产品精灵4，“避障”成了无人机关键词。ewR安检之家
避障技术的出现不是偶然，智能硬件产品的“智能”之处即在于感知周围环境，经过快速运算做出决策。双目视觉技术就是模拟人眼，日常信息有80%以上是通过视觉获取得，视觉不仅仅是识别或分类，还包括颜色、光照、形状、移动、距离等细节的感知，当人眼第一时间接触到物体的前150毫秒内，人类的这五个神经系统就会同时作用，但作为模仿者，人工智能是否能做到感知同步，对摄像机等其他传感器收集到的数据进行实时反馈与处理呢?ewR安检之家
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计算机视觉是机器认知世界的基础，机器视觉不同于简单的图像识别，这需要强大的运算能力。和人类比一下就会发现，人之所以看到物体，是因为光线通过人眼抵达大脑皮层的视觉神经部分，大脑才知道人看见的物体。因此，机器视觉对外界信息进行处理并作出反馈执行，计算机视觉也是“看”与“思考”缺一不可。ewR安检之家
到底什么是双目立体视觉呢?触景无限副总裁常清璞解释，所谓双目立体视觉，是利用两个视觉的图像传感器，固定之间的距离，测量物体与传感器之间的夹角，将物体与根据三角测距定理，已知两传感器之间的距离和物体与两传感器之间的夹角，能够计算出物体与无人机之间的距离。ewR安检之家
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简单来说双目视觉就是利用两个摄像头仿制出人眼双目的效果，通过相关算法在计算机中描绘出大脑处理后的画面。我们能够通过这个技术，得到与所测目标之间的距离，得到目标的三维信息。ewR安检之家
在常清璞看来，对运动物体(包括动物和人体形体)测量中，双目立体视觉系统是计算机视觉的关键技术之一，获取空间三维场景的距离信息也是计算机视觉研究中最基础的内容，而这些基础技术应用非常广泛。ewR安检之家
触景无限的第一代产品V102是安防摄像头专用，移除了不需要的运动惯性等相关传感器，主要体现视觉部分。安防行业视频监控普遍采用的是前端视频采集—后台存储—智能分析—后台存储的复杂回路，而触景无限视觉卡要解决的正是前端视频采集+智能化分析—后台存储的“前端智能化”行业痛点。ewR安检之家
利用“视觉卡”模组，摄像头厂商即可将产品升级智能化，同时节省甚至免去对服务器资源的调用，在终端层面即可实现进行人脸识别。当然，产品本身可以感知更复杂的环境参数，应用方向也不仅是安防摄像头，还包括机器人、无人机、AR眼镜等等。据悉，视觉卡的嵌入式特性不仅能满足大多数安防监控对硬件的需求，还提供世界领先的算法支持。ewR安检之家
而二代产品则采用了英特尔Movidius系列芯片，其特征是尽管架构个性较强，为开发本身加强了难度，但拥有更好的功耗控制，更适合对续航要求较高的，例如无人机设备来使用。ewR安检之家
感知不应该只有一种方式，多手段结合是趋势ewR安检之家
常清璞是学习图像处理的，他在团队里主要负责硬件平台的研发，从1991年参加工作后，就进入到图像处理领域，到目前为止已经有二十多年的经验。在加入触景无限之前，他曾就职于某知名单片机供应商。ewR安检之家
常清璞介绍，为了使产品更加适配无人机产品，他们对视觉卡做了不少改进，触景视觉卡从V1系列到V2系列，体积缩小了10倍，功耗从15W降低到了2W，运算能力从300G提高到1TFLPS。ewR安检之家
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以双目立体视觉技术为主的视觉卡V203，基于英特尔-Movidius公司芯片研发，不仅体积小(平方厘米，相当于1元硬币)、速度快(处理速度达到20FPS)、抗环境光干扰(环境光照10-10000流明)，并且多向运动(3个方向双目6个摄像头)、图像全局快门不变形，避障范围达到0.8-15米。搭载两个支持多向运动的视觉卡V203，就能基本实现五向避障。ewR安检之家
另外，与其他深度感知技术(如结构光、TOF)相比，不受光照、复杂背景等环境因素影响。