光鉴科技：以3D视觉变革重新定义驾乘体验
以下文章来源于智车行家 ，作者小易
/导读/
今天，汽车行业正在发生快速的变化，汽车已不再仅是一个交通工具，而是成为了人们智能生活不可缺少的一部分——智能生活的载体。3D视觉技术的快速发展，为3D技术变革智能座舱体验带来了机会。
事实上，3D视觉是一种无需成像的精准机器视觉，具有更精准、更稳定、更安全的优势，利用3D空间感知，将迎来人车智能交互的新时代。
传统的彩色照片只是一张图片，而深度图和点云图捕捉的是三维影像，其中包括空间信息，从RGB变成了xyz三维坐标，这就是所谓的3D视觉。它与彩色照片的主要区别在于：
首先，传统RGB主要局限于二维画面，是将我们看到的进行平面化，而3D视觉无需成像，是为机器算法服务的。二维照片用平面特征来区分或识别内容，会受很多因素的干扰，如颜色差异、光影、光照，对算法是一个不小的挑战。3D视觉通过立体信息坐标简单地将目标物体和背景环境区分开来，解决了遮挡问题，识别更加精准。
第二是3D视觉更稳定，比如在汽车内部的黑暗条件下，2D成像需要补光才能有更好的效果，而3D视觉采用主动激光照射，在不同光照条件下都有非常精准的成像表现，能够更精准地捕获真实空间的大小和位置，几乎不会受到外界因素的干扰。
在信息安全备受关注的当下，车内众多的摄像头对乘客和用户来说存在很大的信息安全风险。而3D相机的深度图和点云图即使泄露到网络空间，也无法分辨是谁，这种不成像的视觉方式为智能座舱提供了更高的安全隐私性。
智能座舱中的3D视觉主要是解决智能空间交互的问题，其应用要比手机复杂很多，除了屏幕还有座椅、生活空间、车窗、空调、音响等，是一个非常复杂的系统。
作为一家3D视觉行业的高新技术公司，光鉴科技通过理解指令、理解空间、理解用户三个维度，利用3D感知技术使智能座舱具备更出色的体验。
从传统意义上讲，越高级的汽车按键越多，功能也就越多。但实体按键已逐渐被触摸屏取而代之，出现了用非屏幕指令自由控制车窗、座椅的方法，特别是结合视觉、声、听觉等的隔空指令替代了后排乘客或驾驶员开车时的物理触控，这也就是理解指令。
而“理解空间”是通过传感器可以测量每个乘客的身高和头、躯干位置等，实现每个座位或空调风向的自动调节，还可以精确控制音箱阵列等。这其中就包含驾驶员疲劳检测（DMS），而目前的DMS虽然可以了解用户，但它只能通过2D影像感知。如果加入手势、姿态等3D感知方式，在优化功能的同时更好地保护用户隐私，进一步实现理解用户。
针对上述问题，光鉴科技通过不同的技术与算法，为智能座舱提供更符合驾乘人员的功能。利用光鉴科技的隔空触控技术，实现了车内空间3D交互手势控制，用3D相机在深度图像上准确提取手掌每个关节的关键点，基于这些点用算法定义不同手势功能。通过手势，即可控制座椅位置、天窗、车窗、空调，用户学习门槛非常低。
与此同时，光鉴科技基于手眼协同精准控制车内屏幕的功能，无需触摸即可隔空精准实现屏幕多点触控，就像隔空控制手机一样。而智能迎宾感知系统，是通过深度图测量人的身高，可自动调节前后排座椅位置、自动控制空调风向、自动进行音效控制和主动降噪。
并且，光鉴科技对DMS功能进行了一定的优化，智能座舱在感知到副驾驶或乘客疲劳时，会自动将座椅调到休息位置，有助于消费者试车时很好地体验DMS功能。在生物识别方面，光鉴科技解决方案将刷脸及刷掌技术应用于座舱解锁场景中，只需要通过识别自身脸部或者掌纹，即可完成车辆解锁，不再需要手机、钥匙等实体设备，进一步减轻用户携带负担。
目前的智能座舱处于发展初期，尤其是3D视觉在智能座舱的应用仍在早期阶段，还面对着各种挑战。要解决当前这些问题，需要通过一定的技术能力进行优化，实现更出色的使用体验。
首先是软硬件协同能力，通过打通软硬件系统，实现完整解决方案。目前，3D视觉在智能座舱中的应用已不再是单个相机，而是将视觉感知能力、车机、空调、座椅、车窗控制等能力融合起来，实现一体式方案。因此，综合软硬件开发能力变得非常重要，这在一定程度上打破了传统汽车行业的供应链Tier1、Tier2分工明确范式。
其次是通过人机交互，使智能座舱实现流畅体验。目前，智能座舱能够实现的功能还很有限，只有通过计算优化、软件优化和各种复杂场景优化，才能使功能更加丰富。比如，无障碍手势识别可以无感而有效地调节座椅、空调，而无须客户在某些固定角度使用。通过收集用户反馈，不断进行产品迭代，用户的交互体验将日趋完善。
第三个是定义座舱智能体验的交互环境。就像苹果手机或特斯拉的舱内大屏操控，谁能够定义一个新品类的人机交互能力，谁就掌握了市场的话语权，因为用户习惯只能培养一遍，没人希望反复尝试不同的交互方式。
最后一个是多传感器融合能力。单一传感器都具备自身短板，需要其他传感器进行功能互补，实现更好的用户体验。其中大部分问题，都可以使用人工智能进行解决，但是仍存在一些限制。
而真正实现全座舱3D感知，目前面临的主要挑战是成本问题，3D相机成本较高，用它实现车内无死角感知成本不菲，因此光鉴科技将3D感知技术与深度相机相结合，以自研Stellar 800 3D相机为核心，打造出智能座舱3D视觉解决方案。凭借其109°(H) x 79°(V)超广视场角，实现单相机覆盖座舱环境。
仅依靠单一的3D相机，实现整舱覆盖并不简单，光鉴科技通过解决以下痛点，构建起技术壁垒，形成与其他厂商的差异化竞争。第一点是视场角度，因为3D相机需要装在后视镜下，覆盖前排乘客和驾驶员需要超过100度视场角，同时还要解决光照能量和抗干扰等问题。
第二是车内存在各种遮挡，仅靠光学无法解决这一痛点，需要用系统算法和硬件来优化。比如通过AI和数据训练补全缺失信息，进而在缺少百分之七八十信息的情况下实现感知功能。
第三是算力限制，车上的视觉、听觉控制等各种功能都需要算力，需要充分利用DSP、NPU和其他处理器的能力，将算力解放出来。在所有条件一样时，应用所需算力越小，就越有竞争力。
为了满足人们对智能生活的需求，汽车行业正在快速转变，而3D视觉技术的兴起为智能座舱带来了巨大变革，正在改变我们的出行方式。在这其中，像光鉴科技这样的新兴科技公司，正在不断通过技术创新，引领汽车智能化发展的脚步。
过去三年，汽车是光鉴科技重点投入的领域，主要为智能出行提供各种引领汽车智能革命的智能化空间感知解决方案。同时，光鉴科技还在智能终端、智慧支付、机器人、AIoT等多个领域布局，使3D视觉技术进入到各个商业场景中，希望在万物互联时代下，承担视觉基础设施，为各行业提供3D视觉感知能力。
未来，光鉴科技将在横向技术栈方面做更多的尝试，将各种科技融合在一起，并秉持开放互利的价值理念，与更多卓越厂商合作，为用户提供具有市场价值和应用场景丰富性的产品方案，在AI快速发展的时代重新定义驾乘体验。
EN
