可以自由活动并提起重物的机器人、能够按照主人一小时之前下达的命令卸下货物的无人机、无人驾驶汽车以及自动避开家具的智能吸尘器——实感3D技术马上要在世界范围内掀起一场大型科技革命,而这些产品都是革命的产物。英特尔实感3D技术RealSense团队位于海法,其高级经理伊加尔•伊安库(Igal Iancu)表示,如果没有大量的以色列技术支持,这些产品无一可能实现。

“以色列是机器视觉、芯片开发和实感3D技术的创新中心,”伊安库在接受《以色列时报》的独家专访时表示,“实感技术结合了硬件和软件,能够赋予设备类似于人类的感官功能,让其以人类的方式感知世界。

伊安库表示,实感技术让设备可以感知人眼所能看到的外部世界。“当人类观察世界的时候,大脑会自动建立一个环境的三维模型,识别包括人、动物和家具等客观物体,计算出这些物体的大小和距离。通过引入实感3D摄像头,英特尔使得设备能够感知人类意图和外部世界,让人与设备之间的交互变得更加自然,并且给予人更多身临其境的体验。”

据英特尔介绍,依靠实感技术,设备可以感知物体的距离,把物体和物体背后的背景分离开来,比传统的摄像头更能准确识别物体、人脸和手势。设备采集的视觉数据创造出一个免触的操纵界面,可以感知用户的手部、头部动作以及面部表情并做出反应。

3D实感技术将3D摄像头运用到计算机、电视和游戏机等设备,已经出现了几年。以色列公司PrimeSense是最初涉足该领域的企业之一,随后,PrimeSense将3D实感运用到微软,并建立了主要应用于索尼Xbox游戏机的Kinect 3D 界面(2013年苹果以3.5亿美元收购了PrimeSense)。其他许多以色列公司如Omek Interactive (2013年被英特尔收购)也为该领域带来过重大的技术突破。

伊安库表示,虽然如今3D实感技术已经都被应用到体感游戏机等大型设备中,但随着市场上适用于笔记本电脑的3D摄像头的出现,实感技术的用途会远远不止于此,英特尔目前正在极力探索更多的合作领域。

“3D摄像头对物联网设备而言将变得非常重要,因为设备要实现和外部环境的交互,首先需要理解和感知外部世界。” 伊安库说,“机器人要灵活行动就必须清楚景深,确定它和其他物体之间的距离,从而激活控制它的软件程序,根据实际向不同方向行动。”

实际上,我们也可以通过2D摄像头来实现设备和环境的交互,不过程序会相当复杂繁琐,3D摄像头会大大将降低难度和提高效率;对于没有强大的内存和计算能力的设备,比如物联网设备来说,只有在配备可以向摄像头传递环境信息的芯片的前提下,才有办法进行3D处理程序。搭载英特尔3D实感摄像头的设备有三个镜头:一个传统镜头、一个红外摄像头以及一个红外激光发射器,通过打出一束红外光,追踪这束光经过物体反射后的位置,来计算出3D图像中的深度信息。

“我们的目标是让3D实感技术可以被越来越多的设备使用。我们还希望开发出一种软件开发工具包,允许开发人员构建适合这些设备的应用程序,实现设备和环境以及设备和人之间的交互,”伊安库说。为了把工具包开发出来,支持3D交互作业的实现的技术后台数据必须随时备用,“我们会将这种能力运用到实感技术上去。”

自然,所有的琐碎数据必须输入芯片,才能把它们装载到低功耗的小型设备中(功耗要求越高,维持设备运行所需的电力越强)。

以色列的技术支持

幸运的是,英特尔的强项就是芯片,其在以色列开发了新型的Skylake处理器和芯片。“要使设备可以理解外部世界——无论是机器人或吸尘器“看到”障碍避开,还是电视机根据手部动作转换频道——都要求设备拥有强大的处理能力。“实感系统通过摄像头捕捉原始数据,随后发送给Skylake的高速芯片,最后将指令信息传达到应用程序。

伊安库说,这些应用程序涉及的方面可能包括摄影编辑、物体和环境测量、增强视频会议语言、消除密码和游戏。在应用程序中,“你可以通过摄像头来创建自动绿屏界面,消除的背景,或者将任人物和背景分离。”目前的背景可以替换成任意背景,呈现的3D效果会让用户有身临其境之感。

3D实感技术也可以用来识别用户,只允许被授权的个人访问设备。“我们与汽车公司合作,建立了一个车载身份识别系统,只有系统确定是被授权的个人坐在驾驶座上,汽车才会启动。” 现在Windows 10系统已经装载看这种脸部识别程序;配备3D实感摄像头(型号F200)的电脑,只要通过了Windows Hello协议,用户就可以使用摄像头的识别功能登录电脑。

目前也有其他的实感系统,但是它们远不及英特尔实感系统复杂。“举个例子,Roomba吸尘器可以自动运作,但时常会碰到家具,” 伊安库说,“目前的版本使用传感器来避开障碍,但如果安装了英特尔实感镜头,吸尘器就可以完全避免撞到物体。”类似地,这种技术也可以运用到无人机。今年早些时候,在一场展示会上,英特尔工作人员通过实感技术操控一架无人机起飞,控制它的飞行轨迹,使其避开人和障碍物,同时利用摄像头拍摄全场。

英特尔正在和许多软件供应商合作,开发实感技术适用的应用程序和软件。在今年的国际消费电子展上,英特尔首席执行官莱恩•克兰尼克(Brian Krzanich)在他的主题演讲中展示了实感技术的新型应用和功能。这些应用的研发方包括美国美食频道FoodNetwork、乐高、迈克菲以及迪士尼。此前,英特尔宣布的3D实感系统第三方合作商还包括欧特克、梦工厂、Iridium、Scholastic出版社、腾讯等总多企业。

“大约6、7年前,我们思考怎样才会让人们有升级电脑的欲望,于是决定研发实感技术,” 伊安库说,“实感技术将会成为下一个改变世界的技术,但是我们不仅仅只追求实感——我们希望系统的性能也是绝佳的。当我们将一些生物才具有的能力赋予系统的时候——比如视觉、听觉和沟通能力——我们可以创造出人们想要购买的产品。以色列在研发过程中起了重要作用。出于多方面的因素,我们将从海法开始,继续开发和完善这一技术。”