#物聯網IoT #汽車電子 #先進駕駛輔助系統ADAS #機器視覺 #3D影像感測器 #主動立體視覺ASV #結構光SL #飛時測距ToF #光達LiDAR
【3D 感測新勢力：ASV vs. ToF】
隨著技術成熟、元件成本下降，3D 感測在機器視覺的應用越見蓬勃，商用價值正在勁揚，主動立體視覺 (ASV)、結構光 (SL) 與飛時測距 (ToF) 是三大分支。現階段結構光因有消費電子加持、出貨量最大，工業應用則以立體視覺為主——但預估不久後，外加一個投射器的 ASV 料將全面躍起；即使是全自動化的「關燈工廠」，確認打件位置仍少不了 ASV 的輔助。
ToF 則可視為長距離的結構光 (雖然解析度遠不如正統結構光)，成長力道亦正增強。以前影像拍攝只在乎單點距離，如今講究的是「多區域」(Multi-Zone)、對比多層，意境已大不相同；即使是場景變動不大、毋需深度補償的工業應用，日後亦將逐漸加入深度資訊，有助於拉大可視距離。3D 感測另一個應用是模具製作，一分鐘就能完成掃描建模。動輒須＞ 200 公尺的汽車應用，ToF 更是基本元素。
早先缺乏深度資訊時，需要根據不同場景做補償才能辨識；直到加入「紅外線投光器」元件的 ASV 出現，終於有解！ASV 不受環境光限制，判讀更精確，商用較一般消費產品擁有更強的需求。原有立體視覺也能查看，但前提是物件本身要夠立體、且環境不能太暗才能清楚分辨，就像平放於桌面的紙張，除非有翹曲或色調區隔明顯，否則機器不易判別。
機器視覺的另一個挑戰是：看很多物件時，是否能辨識出細微差異？提高鏡頭的解析度是手段之一，但這會消耗更多演算和儲存資源，負載重。對企業來說，重要的是如何在效益、成本、應用場景之間取得平衡，最高規者不一定最好、也未必會成為主流。在彩色影像如此盛行的今天，安防監控之所以仍堅持採用黑白 CCD 攝影機，就是著眼於「影像補償」。
至於 CCD vs. CMOS 鏡頭何者較佳？成像技術該採用捲簾快門 (Rolling Shutter) 或全域快門 (Global Shutter)？另放眼未來，3D 感測在汽車的應用備受期待……，「固態光達」因沒有移動的光束轉向機制，無論在可靠度和複雜性皆略勝一籌。惟汽車售價區間大、成本結構亦不同，很多技術彼此非單純競爭、而是競合狀態，一如短、中、長距的無線通訊技術互補。
延伸閱讀：
《3D 機器視覺，商用價值勁揚》
http://compotechasia.com/a/feature/2020/0910/45715.html
#艾邁斯半導體ams #BELICE-SD #ibeoNext #TMF8801
結構光sl 在 三維結構光量測方法與應用之回顧 的相關結果
結構光 技術是利用投影機主動投射特定光斑圖案到物體上，此光斑圖案帶著編碼資訊，. 再將待測物體放置於相機的視野當中並拍攝，藉由分析前後圖像上特徵圖案的形變狀況來判. ... <看更多>