Opus洪昌黎：“结构光+ToF”双剑合璧，解决消费级AR应用痛点！
2019-09-16 14:27:23 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
OPUS洪昌黎博士在今年9月3日举办的第二十六届“微言大义”系列活动：3D视觉技术与应用（消费领域）上，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！
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，在今年9月3日举办的『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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