3D görüntüleme teknolojisi geliyor, fintech hangi değişiklikleri başlatacak?
Resim kaynağı: Visual China
- 30 Temmuz 2018'de, 3 boyutlu alan derinliği kamerası yüklü Xiaomi Mi8'in şeffaf keşif versiyonu o gece resmi olarak saat 7: 30'da piyasaya sürüldü ve makine sadece bir dakika içinde hızla satıldı.
- 27 Haziran 2018'de ViVO, MWC2018 konferansında iPhone X olarak bilinen TOF tabanlı bir 3B alan derinliği kamerası yayınladı.
- 19 Haziran 2018'de OPPO Find X cep telefonu piyasaya sürüldü ve ön 3B yapılandırılmış ışık alan derinliği kamerası ana siyah teknolojilerden biri.
- Apple, 13 Eylül 2017'de iPhone X'i piyasaya sürdü. 3D yapılandırılmış ışık derinliği kamerasına dayanan Face ID yüz tanıma teknolojisi, cep telefonunun ön kamerasının ilk kez 3D çağına girdiğini duyurdu.
3D alan derinliği cihazlarıyla donatılmış yukarıdaki yeni cep telefonlarının art arda piyasaya sürülmesiyle karşı karşıya kalan okuyucuların, 3B görüntüleme teknolojisinin tüketici elektroniği alanında hızlı bir ticari büyüme dönemine girdiğini sezgisel olarak hissedebileceklerine inanıyorum.
Bu makale, 3B görüntüleme teknolojisinin çalışma prensibini ve sınıflandırmasını tanıtacak ve 3B görüntüleme algılama pazarına genel bir bakış sunacak ve bu teknolojinin finansal teknoloji alanındaki etkisini tartışacaktır.
3D görüntüleme çalışma prensibi ve sınıflandırması
Çalışma prensibine göre, 3D görüntüleme teknolojisi pasif ve aktif olmak üzere ikiye ayrılabilir.
Pasif görüş biyolojik binoküler görüş ilkesini taklit eder, en az iki görüntü sensöründen oluşur ve gözlem nesnesini, her bir görüntü sensörünün ayrı ayrı görüntülendiği konumda, iki görüntü sensörünün göreceli fiziksel konumu ile birlikte kullanır. Geometrik ilişki ölçüm prensibi, alan derinliğini (derinliği) hesaplayabilir. Aşağıdaki Şekil 1'de gösterildiği gibi, alan derinliği ve mesafenin farklı kavramlar olduğunu lütfen unutmayın.
Binoküler görüş sisteminin özü, yukarıdaki Şekil 1'in sol resminde gösterildiği gibi, ilgili görüntü sensörlerinde aynı gözlem noktasının koordinat konumlarını ilişkilendirmektir. Bununla birlikte, fiili kullanımda, dış ortam ve fotoğrafı çekilen nesnenin yüzey dokusu özellikleri gibi nesnel faktörlerin etkisi nedeniyle, özellik noktalarının otomatik olarak eşleştirilmesi algoritmada daha karmaşıktır ve eşleştirme doğruluğu, alan hesaplama doğruluğunun derinliğini ve sistemin genel etkisini de doğrudan etkiler.
Aktif görüş sistemleri, farklı çalışma prensipleri nedeniyle bu sorunu etkin bir şekilde çözmektedir.
Aktif görüş sistemi, alan derinliğini ölçmek için gözlem nesnesine aktif olarak yansıtmak için bağımsız bir yapay ışık kaynağı kullanır. Aktif görme, projeksiyon ışık kaynağı ilkesine ve alan teknolojisinin derinliğine göre üç alt kategoriye ayrılır: üçgenleme aralığı yöntemi, yapılandırılmış ışık yöntemi ve uçuş süresi yöntemi. Aşağıdaki Şekil 2'de gösterildiği gibi. Aşağıda ayrıntılı bir giriş yer almaktadır:
- Üçgen aralık yöntemi (üçgen)
Üçgenleştirme yöntemi, yansıtılan ışık kaynağının, gözlem nesnesinin ve alıcı görüntü sensörünün uzamsal konumunu kullanmak ve alan derinliğini hesaplamak için üçgen geometriyi kullanmaktır. Bu yöntem, birçok aktif 3B alan derinliği görüş sisteminin altında yatan temel algoritmadır.
- Yapılandırılmış ışık
Yapılandırılmış ışık yöntemi, pasif görüş sistemlerinde özellik noktası eşleştirme sorununa karşı bir önlem olarak düşünülebilir. Aşağıdaki Şekil 3'te gösterildiği gibi, yapılandırılmış ışığın anlamı, aktif ışık kaynağının ölçülen nesneye belirli bir desen kodu aracılığıyla yansıtılmasıdır; örneğin, ölçülen nesnenin yüzeyindeki farklı düzensizlikler nedeniyle yoğun şekilde dağıtılmış tek tip bir ızgara ölçülen nesneye yansıtılır. Derinlik, görüntü sensörüne yansıyan ızgaralı saçak deforme olacaktır Bu işlem, nesne yüzeyinin derinlik bilgisi ile ızgara saçağının modülasyonu olarak kabul edilebilir.
Bozuk ızgara desenini ve görüntü sensörü tarafından alınan orijinal deseni karşılaştırarak, her gözlem noktasının derinlik bilgisi bir nokta bulutu, yani bir derinlik çerçevesi oluşturmak için ayrıştırılabilir.
Yapısal ışık yönteminin projeksiyon yöntemine göre nokta, çizgi ve yüzey olmak üzere üç yönteme ayrılabileceği unutulmamalıdır. Desen kodlama yöntemine göre zaman kodlaması, uzay kodlaması ve doğrudan kodlama (gri kodlama gibi) olarak da ikiye ayrılabilir. Bu teknolojilerin tümü, kod örüntüsünün demodülasyon anti-parazitini iyileştirmek ve aşağıdaki Tablo 1'de gösterildiği gibi derinlik noktası bulutunu daha hızlı elde etmek için benimsenen farklı teknik yöntemlerdir. Şu anda, mobil terminaller alanında, yapılandırılmış ışık kodlama esas olarak statik kodlamadır.
- Uçuş süresi
Uçuş zamanı aynı zamanda TOF olarak da adlandırılır Kısacası, derinliği veya mesafeyi hesaplamak için yansıtılan ışık kaynağı sinyalinin emisyonu ile alımı arasındaki zaman farkının ölçülmesine dayanan bir alan derinliği hesaplama yöntemidir.
TOF, zaman farkının nasıl ölçüleceğine bağlı olarak nabız dalgası aralığı ve sürekli dalga aralığı olarak alt bölümlere ayrılabilir. Nabız dalgası aralığı ilkesi, nabız sinyali iletimi ve alımı arasındaki zaman farkını doğrudan ölçmektir; sürekli dalga aralığı, tam sayı dalga boylarını sürekli olarak iletmek ve aşağıdaki Şekil 4'te gösterildiği gibi, alınan dalga ile iletilen dalga arasındaki faz farkını hesaplayarak dolaylı olarak zaman farkını hesaplamaktır. .
Spesifik olarak, nabız dalgası aralığı çoğunlukla endüstriyel ölçme ve haritalama gibi büyük ölçekli ve uzun mesafeli sahnelerde kullanılır ve kullanılan ışık kaynağı da esas olarak lazerdir. Mobil terminal ekipmanı için, kullanım senaryoları ve güç tüketimi nedeniyle, hedef nesne ile lens arasındaki mesafenin on metre veya 100 metre içinde olduğu anlamına gelir, bu nedenle mobil terminalde kullanılan TOF'un sürekli dalga fazı aralığı teknolojisine dayalı olması beklenir.
Şimdilik, yapısal ışık ve TOF, aktif alan derinliği görüş sistemleri için temel teknoloji uygulama çözümleridir.
Yapılandırılmış ışık teknolojisi, yüksek bileşen entegrasyonu ile nispeten olgunlaşmıştır.Şu anda, Apple iPhone X yapılandırılmış ışık teknolojisini benimsemiştir; Alan derinliğinin / mesafesinin doğrudan ölçülmesinden dolayı TOF, yanıt hızı ve aralığı açısından doğal teknik avantajlara sahiptir.Google ve Microsoft gibi dünya çapındaki şirketlerin platform onaylarıyla, teknik beklentiler parlak.
Aktif 3B alan derinliği görüş sisteminin, sürekli gelişimde pasif binoküler görüş sisteminin avantajlarından, yani iki görüntü sensörü (aktif stereo görüş) tanıtarak, görüntü sensörleri ve ikili arasındaki uzamsal konum ilişkisini kullanarak öğrenmeye başladığı unutulmamalıdır. Işık kaynağı vericisinden görüntü sensörüne ışık kaynağı hareket yörüngesi, daha yüksek hassasiyette derinlik bilgisi sağlar. Örneğin, Intelin yeni piyasaya sürülen D400 Serisi alan derinliği kamera modülü, bu teknolojinin bir temsilcisidir.
3D görüntüleme ve algılama pazarına genel bakış
Bir önceki makale, 3B alan derinliği görüntüleme sisteminin çalışma prensibini tanıttı. Peki, 3D görüntüleme teknolojisi için pazar talebi var mı? 3D görüntüleme teknolojisi ne kadar süreyle tam olarak popüler hale gelecek? Cevabı aşağıdaki boyutlarda bulabiliriz.
- VCSEL pazar büyümesi
3B alan derinliği görüntüleme sisteminin temel bileşeni olan VCSEL lazerleri, tüketici elektroniğinde 3B alan derinliği pazarının pazar talebini ve gelecekteki gelişimini dolaylı olarak yansıtabilir.
Aşağıdaki Şekil 5'te gösterildiği gibi Yole, 2017'de iPhone X'te yapılandırılmış hafif aktif 3D görüntüleme sisteminin piyasaya sürülmesiyle, genel VCSEL pazarının% 48'lik bir YBBO'da hızla büyüyeceğini tahmin ediyor.Tüketici elektroniği alanında, VCSEL pazarının boyutu 2017'den itibaren artacak. Yıllık 165 milyon ABD doları, 2023'te yaklaşık 30 kat artışla 3,1 milyar ABD dolarına çıktı.
- 3D görüntüleme pazarındaki büyüme
Yole'un tahminine göre, 3D görüntüleme ve algılama pazarının genel büyüme oranı% 44 CAGR ve tüketici elektroniği alanı, aşağıdaki Şekil 6'da gösterildiği gibi 2023 yılına kadar% 82 CAGR oranında hızlı bir şekilde büyüyecek ve 13,8 milyar dolara ulaşacak.
- Terminal cep telefonlarında 3B alan payı derinliği
Gelişmiş teknolojisi sayesinde, aktif görüş sistemleri kademeli olarak pasif dürbün görüş sistemlerinin yerini alacak ve yavaş yavaş cep telefonu terminal üreticileri tarafından benimsenecek.
Halihazırda yapılandırılmış ışık ve TOF teknolojisinin özelliklerine dayanan 3 boyutlu görüntüleme alanında daha fikir birliği öngörüsü, yapılandırılmış ışık teknolojisine dayalı 3B görüntülemenin cep telefonlarının ön kamerası olarak, TOF teknolojisinin ise arka kamerada daha fazla yer alacağı yönünde. umut.
Şu anda, mobil terminal teknolojisinde bir lider olan Apple, 3D görüntüleme endüstrisi zincirindeki Tier 1 tedarikçilerinin tedarik kanallarını da işgal ediyor. Aşağıdaki Şekil 7'de gösterildiği gibi, Android cep telefonu üreticilerinin 3D derinlik kameralarını ilk kullananların 1-2 yıl içinde liderliğini sürdürmesi bekleniyor. .
Top Industry Research Institute'ün analizine göre, küresel akıllı telefonun 3D algılama penetrasyon oranı 2017'de% 2,1'den bu yıl% 13,1'e yükselecek ve Apple ana benimseyen olmaya devam edecek.
Tahminlerine göre, 3D algılama modülleri ile donatılmış akıllı telefonların toplam küresel üretimi 2018'de 197 milyona ulaşacak ve bunun 165 milyonunu iPhone oluşturacak. Ek olarak, 2018'de 3D algılama modülü pazarının çıktı değerinin yaklaşık 5,12 milyar ABD doları olacağı tahmin ediliyor ve bunun iPhone'un% 84,5'e kadar katkıda bulunduğu tahmin ediliyor. 2020 yılına kadar toplam çıktı değerinin 10,85 milyar ABD dolarına ulaşacağı ve 2018-2020 döneminde bileşik yıllık büyüme oranının% 45,6'ya ulaşacağı tahmin edilmektedir.
Özetle yazar, 3D aktif alan derinliği görüntüleme teknolojisinin önümüzdeki 2-3 yıl içinde popülaritesini artıracağına inanıyor.Eğer yukarı akış tedarikçileri, Android telefon üreticilerinin sevkiyat düzeyine ayak uydurabilirse, onlara yüksek kaliteli çipler ve modüller sağlayabilir. Ve çözümler, popülaritesi daha hızlı olacak.
3D görüntüleme teknolojisinin finansal teknoloji üzerindeki etkisi
3D görüntüleme teknolojisinin ortaya çıkışıyla karşı karşıya kaldığınızda, finans teknolojisi alanı ne gibi değişiklikler yaratacak? Yazar, fintech'in en azından aşağıdaki dört yönden yeni nesil teknoloji güncellemeleri ve değişiklikleri geçireceğine ve gelecekte daha geniş bir uygulama senaryosu yelpazesinin türetileceğine inanıyor.
- Yüz tanıma teknolojisi yükseltmesi
Raporlara göre, 2015'ten 2020'ye kadar yüz tanıma pazarı ölçeği% 166,6 arttı ve 2020 yılına kadar yüz tanıma teknolojisi pazar ölçeğinin 2,4 milyar ABD dolarına yükselmesi bekleniyor. Mevcut 2D yüz tanıma teknolojisinin derinlik bilgisi eksikliğinden dolayı, düzlemsel projeksiyon sürecinde karakteristik bilgi kaybı vardır.
3B görüntüleme teknolojisi, orijinal etkili bilgileri üç boyutlu modelleme yoluyla büyük ölçüde korur ve daha yüksek tanıma doğruluğu ve daha hızlı yüz tanıma hızı sağlayabilir.
Aynı zamanda, aktif görüş sistemi, kızılötesini aktif ışık kaynağı olarak kullanır ve bu, ortam ışığının yüz tanıma üzerindeki etkisi sorununu etkili bir şekilde çözecektir. 3D yüz tanıma aynı zamanda daha güçlü bir sahtecilik önleme özelliğine sahip olacak ve yüzün 3D modeline göre nesnenin gerçek bir kişi mi yoksa bir fotoğraf mı olduğunu etkili bir şekilde belirleyebilecek.
- Canlı algılama
Aktif 3D görüntüleme teknolojisinde kullanılan kızılötesi verici ve kızılötesi görüntü sensörü, geleneksel 2D görüş sistemlerinde veya pasif binoküler görüş sistemlerinde bulunmayan insan vücudunu tespit etmek için birlikte kullanılabilir.
Önceki makalede tanıtılan VCSEL lazer olarak şu anda 850nm ve 940nm'lik iki dalga bandı kullanılmaktadır; bunlardan 940nm dalga bandı, güçlü anti-parazit ve uzun etkili mesafesinden dolayı yeni nesil VCSEL'ler için tercih edilen dalga bandı haline gelmiştir (aşağıdaki Şekil 8'e bakınız).
Bunların arasında, 940nm bandı, kalp atış hızı izleme ve kan oksijen tespiti için ideal kızılötesi banttır.Bu nedenle, 3B aktif görüntülemeye dayalı canlı algılama algoritmalarının, finansal teknoloji alanında kademeli olarak yaygın olarak kullanılması beklenebilir.
- Mikro ifade yalan makinesi
2D tanımaya dayalı mikro ifade tanıma teknolojisi de teknolojik bir yükseltmeyi başlatacak. İnsan vücudu algılama teknolojisi ile birlikte, mikro ifade tanıma teknolojisinin daha geniş bir uygulama yelpazesine ulaşması bekleniyor.
- AR 3D rekonstrüksiyon
Eklenen derinlik bilgisine sahip 3B ölçüm ve 3B yeniden yapılandırma teknolojisi, yeni perakende sahnesine daha etkili bir şekilde hizmet edecek. Örneğin akıllı terzilik, sanal alışveriş, mobilya dekorasyonu ve diğer sahneler alanında, derinlemesine bilgiler nedeniyle, simüle edilen mobilyalar yerleştirildiğinde çevredeki ortamın alan boyutu ile sınırlandırılacak ve süper gerçek bir anlama sahip olacaktır.
3D görüntüleme teknolojisinin gelişmesi ve sürekli yaygınlaşmasıyla kaçınılmaz olarak yeni uygulamalara ve uygulanabilir senaryolara yol açacağı söylenebilir.Yeni nesil siyah teknolojinin getirdiği teknolojik getirileri sabırsızlıkla bekliyoruz.
[Titanium Media: Suning Wealth Information'ın yazarının tanıtımı, Wang Yuan, Kıdemli Araştırmacı, Internet of Things Lab, Suning Financial Research Institute]
Daha heyecan verici içerik için Titanium Media WeChat ID'yi (ID: taimeiti) takip edin veya Titanium Media Uygulamasını indirin
