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高精度、低成本,「中科融合」要以MEMS结构光3D感知模组切入3D成像市场
时间:2019-12-19 16:40:28    |    来源:
目前,中科融合的光机产品已经出货,AI-3D专用SOC芯片已经完成FPGA验证。
2017年,苹果推出iPhone X,将3D结构光人脸识别应用到手机上。此后,3D结构光技术开始进入大众视野。目前,该技术已经在人脸解锁、人脸支付、智能安防等领域都有了相对成熟的应用。中信建投也曾有预测,随着国内厂商开始在结构光领域发力,2019年国内结构光市场规模有望达到40亿美元规模,渗透率在25%左右。

近日,36氪接触到了一家以MEMS结构光3D感知模组切入3D成像市场的科技公司——「中科融合」。该公司孵化于中科院苏州纳米所,2018年10月正式成立公司开始运营,今年8月开始出货光机产品。

说起3D结构光,大家并不陌生,这是一种利用光学方法进行三维成像的技术。其实施过程可概括为:先将特定图案的主动光源投射到被测物体上,再利用相机或传感器捕捉被测物体上形成的三维光图形,最后通过计算、处理并输出3D点云,从而生成可供机器进行各种计算的数据。

从系统层面上来说,3D结构光的整个系统大致可包含:红外光发射部分(也称光机部分,主要包括光源和投影光学组件等)、相机模组、成像模组和处理系统。

目前市面上,比较普遍的3D结构光方案是利用固定衍射光学元件(DOE+WLO)来产生投射散斑图案的结构光方案,成像和数据处理部分需要两颗独立芯片。比较典型的厂商有奥比中光、华捷艾米。

“但是,这类方案目前在处理动态深度感知不够稳健,在精度和成本上也还有很大的完善空间。行业目前急需高精度、低成本、智能3D模组供应商。”中科融合CEO王旭光告诉36氪。

针对市场需求,中科融合主要研发了两部分产品,一是具有高精度成像的动态结构光光机部分;二是包含了自有MEMS芯片和AI-3D SOC处理器芯片,并集成了红外光源、IR和RGB相机的完整3D相机模组。该嵌入式方案可以实现高精度的3D点云建模和原始数据输出、3D识别、3D修改、以及支持主流的深度学习算法模型的AI-3D全链条服务。

据王旭光介绍,该方案的主要优势在于:


· 更远距离、更高精度:中科融合的MEMS结构光方案是动态结构光条纹投影,精度比静态结构光高10倍以上,可以在2-3米的位置实现0.3mm的精度,最远 覆盖距离可达5米左右。


· 低成本、低功耗:相较于高精度DLP来说,功耗可以控制在1/40左右,体积约为TI DLP光机的1/20,价格约为1/30。


· 3D建模和边缘AI处理二合一:AI-3D 智能感知SOC芯片是兼具AI处理和3D建模的集成化算力引擎。


之所以能够做到以上几点,一是因为中科融合拥有完整的MEMS芯片、AI芯片、感知芯片、光机设计研发的完整团队,依托苏州纳米所,拥有先进的研发设备,团队成员也有丰富成功研发经验;二是自研MEMS微镜芯片作为发射端的核心器件,成本低于VCSEL+DOE方式,功耗约为600mW;三是AI-3D专用SOC芯片,解决了单颗集成高精度3D和AI的专用算力加速问题,该芯片拥有自主IP,且可以直接取代机器视觉中的GPU和服务器,将使得机器视觉方案的成本大幅下降。

商业模式及业务进展方面,公司主要为B端客户提供基础模组,B端客户根据不同应用,再开发有针对性的C端产品。近期,中科融合主要瞄准的是生物识别(智能门锁、智能门禁、人脸支付)和机器视觉市场。

据Trend Force预测,未来几年3D传感市场规模将呈现几何式增长,到2020年市场规模可达到108.9亿美元,到2023年市场空间有望达到180亿美元。未来,中科融合也计划将业务拓展到手机产业。“AR/VR的发展,手机对高精度的3D感知的需求也会更加明显,动态结构光会迎来进入手机产业链的时机。”王旭光说。

目前,中科融合的光机产品已经出货,AI-3D专用SOC芯片已经完成FPGA验证,预计2020年初流片。落地方面,在智能门锁领域,公司已经在和国内某智能门锁大厂联合设计相关方案;机器视觉领域,公司则正在和某安防大厂合作,为“四通一达”提供物流分拣等应用的技术支持。

团队方面,中科融合整个团队约有40人,创始人王旭光是UT Austin的博士,曾在美国AMD/Spansion和Seagate工作,2010年回国作为技术负责人负责SSD控制器研发,具备芯片工艺,器件,电路设计,算法和系统的完整研发和产品开发经验。其他核心技术及业务团队成员中也有来美国和新加坡的海归芯片技术专家、外企高管以及创业者。