重磅发布!伟景智能推出“立体视觉系统”,“黑科技”让机器人看得更清

视觉世爵 2023-12-06
3113 字丨阅读本文需 8 分钟

随着人口老龄化和人工智能技术的快速发展,人形机器人行业正迎来蓬勃发展。人形机器人具备智能化、灵活性和多元化的特征,使其更适应各种实际生活场景。这种通用性的提升有助于实现规模效应,从而降低制造成本,为行业带来巨大的发展潜力和广泛的前景。

人形机器人的操作灵活性和拟人化设计使其能够更好地融入人们的日常生活。这种转变从专用化到通用化,不仅增强了机器人的适用性,还为市场规模的扩大创造了条件。高性能的“机器眼”在这一进程中显得至关重要,为机器人提供了优越的感知和视觉能力,进而增强其在各类场景中的操作效果。伟景智能凭借在工业级立体相机和人形机器人领域多年的技术积累和产品研发,推出了专为人形机器人设计的专业视觉系统——ViEye。搭载这一视觉系统后,伟景智能的人形机器人操作系统实现了“眼到手到”的全面覆盖,完美结合了平面视觉、立体视觉和机械手控制。

人形机器人加速发展

人形机器人在其发展过程中必须具备对外界环境的识别能力,这需要借助传感器来实现对物体的识别和测距,以支持导航、避障、交互等功能。机器视觉作为AI深度学习的一个关键应用与技术方向,其本质是为机器赋予“眼睛”,通过感知环境和物体对光的反射来获取信息。这使得机器人能够进行物品测量、统计、条码和文字的读取,以及缺陷检测等任务。

市面上的主流人形机器人通常配备先进的机器视觉系统,结合AI算法和多模态感知能力,以实现全面的视觉功能。举例来说,特斯拉的Optimus人形机器人搭载了8个摄像头,采用了纯视觉技术方案,并通过算法处理图像,实现了物体识别和环境理解等功能。与此不同,小米的Cyber One和波士顿动力的Atlas则利用3D视觉和其他传感器相结合,以实现对周围环境的更全面感知。这些先进的视觉系统使得人形机器人能够更准确地感知和理解周围世界,为其在不同任务和环境中的表现提供了强大支持。

可以观察到,上述提到的机器人立体视距系统主要采用了RGB平面相机与ToF(飞行时间)立体相机的融合方案。ToF方案在工作距离远、适用场景广、以及较远距离精度高方面具有明显优势。然而,值得注意的是,主流ToF传感器在分辨率、元件功耗和抗环境光干扰能力等方面存在一些缺点。

对于人形机器人的视觉系统,公司认为其必须具备一系列特性,包括满足机器人手操作所需的近距离高精度(在1.5米以内需要达到<1mm的精度)、高性能(具备抗强光和强环境适应性)、高点云分辨率、为连续操作提供高帧率,以及具备手部高速跟踪能力(用于高精度手眼伺服)。然而,目前市场上主流的ToF相机在满足这些需求方面表现相对不稳定。为了更清晰地呈现这一观点,下方提供了对市场主流ToF相机和伟景ViEye的比较图。

与其他单一视觉系统相比,伟景智能的专业视觉系统不仅仅包括专业的相机系统,还整合了平面视觉智能识别、立体视觉精准定位以及手眼协作动作控制等多个关键组成部分。这构建了一套完备的机器人视觉系统解决方案,为用户提供了更专业的选择。

投身机器人建立核心技术优势

伟景智能成立于2016年6月,在人形机器人赛道中,虽然起步较晚,但它却有着与这个领域其他初创公司不同的特质。

人形机器人赛道包括核心零部件、配套部件、算法模块、机器人本体、系统集成及下游应用等多个产业链条,行业应用包括特种服务、公共服务、家庭服务、汽车制造、3C电子、金属加工、半导体、医疗等多元化场景。很多初创公司在产业链布局上都会选择主攻其中某一项,在行业应用上也会谨慎的选择某部分应用场景。而伟景智能却不走寻常路,在人形机器人赛道中进行全产业链布局,形成了以自主核心算法、核心软件、核心硬件、配套部件、机器人本体及行业系统解决方案为一体的全产业价值链,且应用场景遍及特种服务、公共服务、家庭服务、汽车制造、金属加工、半导体、医疗、智慧矿山、钢铁冶金、铁路、农业等领域,有300+种落地化项目,服务客户超百家。

2016年12月20日,北京伟景智能科技有限公司(英文名称Vizum)宣布获得了恒坤睿金、将门创投的数千万级天使轮投资,并首次发布了机器智能眼产品——ViEye。作为一家理论创新型+市场开拓型的企业,伟景智能首次提出了在3D视觉领域的一个必然发展方向,即“选择性认知、认知性选择”。基于这一理念,公司为未来智能视觉的发展打开了一片广阔的天空——在不断增强感知性能的基础之上,可以持续发展其认知水平。

据伟景智能创始人及CEO董霄剑博士介绍,仅经过半年,伟景智能就推出了第一代智能眼产品ViEye,此产品专为机器人和移动设备服务,集立体、认知、选择特性于一体,其功能为全球首创,其性能在立体认知和量化认知上超越了国际双目视觉主流厂商。

ViEye给机器人和设备提供的不是一种简单的数据罗列和视觉图像,而是一个在其自我认知基础上“看到”的立体而丰富的世界,并能根据特定需求自主呈现高精度3D坐标及高精细度目标尺寸等量化信息。现阶段,ViEye主要完成3D数据获取和物体识别,聚焦于与机器人配合的工业应用场景。2017年中旬,ViEye产品功能将扩展至3D场景重建、3D人脸识别和智能认知,满足移动避障、环境认知等应用的需求。

2015年,国务院正式印发《中国制造2025》规划,全面实施制造强国战略,推进中国制造向中国智造转型。在这一转型过程中,作为弯道超车国外先进工业制造的重要助力,智能技术将备受关注。

董霄剑博士表示,之所以能这么快推出与世界级公司PK的智能眼产品,领先的核心算法和创造性的产品是关键,而根本原因在于团队十几年深厚的理论研究基础、强大的算法研究能力及丰富的产品开发经验。基于此,才能在短期内突破技术壁垒并创造性地做出性能高、市场针对性和适用性强的产品。

独树一帜让机器人看得更清

作为立体智能视觉领导者,伟景智能一直坚持创新性发展机器视觉技术,拓展机器视觉应用领域,自主研发了基于“Natural Learning”自然学习的机器智能体系:在感知层面坚持立体视觉,在认知层面创新“Natural Learning”,并且研发了处于世界领先水平的纯双目立体智能视觉产品——3D智能眼ViEye,致力于给每个机器人装上智能眼,让他像人一样去生活。

人形机器人的架构紧凑,因此对各个模块系统的机械结构提出了相对较高的要求。在有限的空间内,视觉系统必须具备小巧轻便的特性,以便能够顺利集成到人形机器人的身体结构中。特别是对于人形机器人,更合理的设计是将视觉系统部署在头部,从而对模块体积提出了更高的要求。

伟景智能视觉系统采用小型化设计,结构紧凑,双目相机的瞳距可达到10cm以下。这一小型化设计不仅保证了系统的视野、精度、稳定性和可靠性,同时还具有自定义瞳距、工作距离等参数的特性。这使得视觉系统能够根据具体的应用场景和机器人设计限制进行灵活调整,具备更高的匹配能力。

伟景智能视觉系统采用主动双目视觉,这样有助于更准确、细致地提取立体数据的特征点。因此,该视觉系统不仅具备高分辨率和高帧率的数据,还表现出良好的动态范围和光照性能,使其能够在各种光照条件下实现高清成像。

视觉系统在面对强光、反光、吸光等物体扫描时,能够呈现出稳定的扫描结果。即使在180000Lux的强光场景下,或者在物体存在反光、抛光及吸光现象的情况下,系统仍能够保持物体数据的完整性。伟景智能视觉系统确保人形机器人在各种情况下都能看得见、看得清。

伟景智能视觉系统具备前端智能,能够自主完成物体识别、体积测量、缺陷检测、路径规划等多项功能,有效为机器人本体节省更多资源。

伟景智能视觉系统作为机器人的感知系统,能够为机器人提供丰富的感知数据,有助于机器人更好地理解周围环境,从而做出更准确、更智能的决策。在物体识别和抓取等任务中,视觉系统能够协助机器人快速准确地识别目标物体的位置、形状和大小等信息,实现精准地抓取操作。

伟景智能视觉系统采用主动式双目视觉加上RGBD相机,使得系统不仅在获取物体的空间位置信息时表现出色,同时还能获取物体的颜色信息,从而更全面地满足机器人的控制需求。机器人可以利用RGBD数据获取物体的颜色和深度信息,从而更全面地了解物体的形状、大小和距离等属性。在抓取操作中,颜色信息有助于机器人判断物体是否属于同一类别,而深度信息则帮助机器人准确确定物体的位置和距离,从而实现更精准地抓取。因此,RGBD数据的引入为机器人的感知和决策提供了更多的依据和支持。

作为一家核心技术驱动型的人工智能公司,伟景智能将继续在机器视觉领域进行创新性研发,推动机器视觉技术和产品的不断变革,为国内外用户提供领先的立体视觉产品和前沿技术服务,为机器视觉技术在更多领域实现商业化应用提供强大助力。

文章来源: 趣业分享,将门创投, 伟景智能 ,企鹅号 - MEMS

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