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無人超市引爆3D感測新應用,市場尚缺成熟方案公司
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iPhone X帶火了3D感測,蘋果與安卓(Android)兩大陣營竭力爭奪市場,一方面蘋果公司計畫在下半年的產品裡加入前置3D感測模組,繼續引領3D感測風潮;另一方面,高通與奇景光電聯手,推出了較為成熟的Android 3D感測方案。一時間3D感測成為手機端的熱詞,穀歌、聯發科、聯詠等大廠紛紛入局。與此同時,3D感測在新領域中的滲透正在悄然進行,無人超市的整個購買流程無時無刻不需要3D感測技術的支援,隨著這波消費形式的改變,3D感測的應用市場也開闢出了一個新的天地。 

無人超市成3D感測新應用領域

自從亞馬遜的“無人超市”正式亮相之後,京東、阿裡巴巴等互聯網巨頭也紛紛入局,開啟了“無人超市”的爭霸時代,京東甚至喊出將在2018年設立50家至100家無人商店。隨著無人商店逐漸成為趨勢,不少業內人士認為這股新市場將會引爆3D感測的需求,成為繼手機設備之後,3D感測的另一個重要應用市場。

“隨著無人超市的興起,3D感測的市場需求一定會增加。因為不斷上升的人力成本需要解決,而且零售業巨頭如亞馬遜、阿裡巴巴等都開始加入此戰局, 因此會吸引其他零售商加入。所以,3D感測的市場需求也會隨之增加。”集邦拓墣產業研究院分析師黃敬哲對《中國電子報》記者說。

當前,無人超市需要很多科技領域的技術支援,例如大資料、生物識別、人工智慧等多項技術。使用者在無人超市中的整個購買過程需要先通過預先安裝在店內的攝像頭運用3D感測技術對環境進行偵測,再利用人臉識別和物品移動監測技術對客戶及其行為進行資料統計,最後利用電子標籤識別技術説明使用者進行結帳,而在這一系列的活動中,3D感測成為“無人超市”不可或缺的根基。

“3D感測在無人超市中主要扮演的是人臉辨識的角色,透過內建具有3D感測能力的鏡頭,即時辨識人臉並從資料庫中與預先登錄的資料做對比,便可辨識客戶身分,結合貼在每項商品上的電子標籤,可記錄或追蹤客戶購買行為。待購物付款時,或許也可通過3D感測驅動人臉辨識來進行支付。”黃敬哲說。

據記者瞭解,目前無人超市能做到的程度是透過具備3D感測能力的鏡頭,進行人臉辨識,甚至行為捕抓,進一步追蹤商品移動行為 (如挑選什麼商品進入購物車) 以及人臉辨識,以此進行人貨綁定以達成減少盜竊事件的發生。

光源、鏡頭視角與智慧手機不同

目前市場上提供無人超市領域3D感測的成熟方案的公司並不多,比較活躍的幾家廠商有鈺創、原相、亞光、揚名光等。鈺創的自然光3D深度圖(Depth-Map)量測擷取視覺IC及次系統平臺被用於阿裡巴巴旗下螞蟻金服在杭州的無人超市。

據記者瞭解,該無人超市的3D感測方案全由鈺創提供,整套方案通過鈺創自然光3D感測及深度圖量測等技術實現在黑暗情況下對無人超市進行辨識並統計資料,不需要特意為3D感測按照標準提供光源。這與手機端的3D感測明顯不同,手機3D感測技術需要採用鐳射或紅外線技術,才能在黑暗的環境中進行測量。鈺創及子公司鈺立微推出自然光3D感測深度圖視覺晶片及平臺方案,採用鈺創獨家研發的3D-MAMEC(多眼深度量測擷取)次系統,可用來進行個人及多人的人臉辨識。鈺創的自然光3D感測方案還打入了美國亞馬遜無人商店供應鏈。

“據瞭解,鈺創目前已經打入亞馬遜以及阿裡巴巴的無人商店供應鏈,其方案的特點應該是以廣角測距、多人辨識、支援手勢辨識為主。”黃敬哲說。

3D感測在手機端和無人超市領域的應用有一些不同的性能需求,例如鏡頭視角(視場角,FOV)。對於手機端,3D感測需要通過攝像頭捕捉資料資訊,再結合RGB相機感測器和紅外雷射器來計算其面前物體(或人物)的深度圖。因此,手機攝像頭的鏡頭視角(FOV)對於識別面部特徵和物理位置等資訊的準確性和安全性至關重要。而在無人超市中,感測範圍已經不再是人臉面積,因此無人超市的3D感測需要的鏡頭視角(FOV)會比手機端3D感測要大很多。

“無人超市3D感測的主要特點是視場角應用,手機端的3D感測只需要確保能涵蓋人臉範圍即可,相比之下,無人超市所需的視場角將會大上許多。此外,對於測距長度的要求應該也會比手機端更高。”黃敬哲說。

除此之外,無人超市領域3D感測應用還有一點與手機端不同——不需要爭搶VCSEL元件。眾所周知,生產手機端的3D感測模組門檻高,高效率VCSEL元件的產量難以滿足市場需求,已成為3D感測在手機端發展的一大難題。但是在無人超市領域,最需要解決的難題卻是對人流量較大的超市進行使用者資訊存儲及存取。“顧客進行消費前需要進行預先登錄,存儲人臉資訊,這本身就是一項挑戰,因為需要考量所需耗費的時間、隱私,以及安全性等問題。”黃敬哲說。

未來需提升識別面積

3D感測在無人超市中的應用具有著非常吸引人的市場空間,業內人士一方面將注意力放在無人超市的發展,另一方面將注意力放在3D感測的未來發展上。降低光源對無人超市3D感測的影響,提高3D感測可覆蓋的識別面積是未來重點研發的一個方向。

“無人超市的主要目的是減少所需人力,所以在未來,其精確度和廣角將是發展的重點。例如,要如何辨識體型甚至是外觀相近的顧客?鏡頭散發出來的紅外光覆蓋的角度是否足夠廣,以此來避免區域死角?相信這些應該會是3D感測在無人超市應用的發展趨勢。”黃敬哲說。

此外,無人超市中防盜竊也成為3D感測需要注重的一個功能。“3D感測在無人超市的發展,既可作為強化以往一般2D辨識的安全性的手段, 也可在無人超市中避免盜竊發生,相關應用預計將會受到更多重視。”黃敬哲說。

在這些發展方向上,許多廠商已經開始佈局。黃敬哲表示,無人超市3D感測供應鏈的廠商與手機端的重複度不大,目前較為成熟的企業有鈺創、原相、亞光、揚名光等。高通、蘋果等大廠在3D感測的佈局依舊還是以移動設備為主,包括手機、可穿戴設備、汽車等。

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