「3D感測」超威!讓自駕車長眼睛 機器人也能端茶送餐

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一個如好萊塢電影《關鍵報告》般,一揮手能操控螢幕、走到哪都有攝影機掃描、還有無人車載著你穿梭行進的世界,很遙遠嗎?

美國時間1月9日至12日舉行的美國消費性電子展(CES)顯示,這樣的科技,已是「現在進行式」!

 

CES開幕演講上,半導體巨擘英特爾(Intel)執行長科再奇(Brian Krzanich)先行暖身,宣告2018年科技發展的重點仍是人工智慧(AI)自駕車(Autonomous Vehicles)AR/VR(擴增/虛擬實境)、物聯網和智慧家電。

 

沒錯!這些科技名詞都不算新鮮,但在隨後陸續登場的熱鬧大秀中,卻仍然能令現場觀眾驚呼連連,原因,就在於他們都裝上了這個關鍵小物:3D感測

 

首先,英特爾旗下以色列「自駕車之眼」Mobileye執行長夏舒雅(Amnon Shashua)笑容滿面搭著自駕車上台,因為有了3D感測,車輛才能精準測距、華麗登台,而不會一不小心撞向前方的科再奇或掉落台下。

 

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3D感測就像「科技之眼」

機器有了視覺,將更有人性

 

赴美參加展覽的工研院IEK電子與系統研究組經理侯鈞元說,今年CES上最吸睛、且對人類衝擊層面最廣的技術,就是「自駕車、物聯網和AI,全都配備3D感測!」

 

什麼是3D感測?其實可將它想像成人類的「眼球」。目前3D感測分為可模仿人類眼睛的立體成像、iPhone用的結構光,以及飛時測距(ToF)三大主流技術,依據不同距離或需求,應用在機器人、自駕車或家電上;而3D感測被視為推進AI、自駕車、AR/VR、物聯網、智慧家電技術升級最重要的鑰匙!

 

3D感測此時會成為關鍵字,工研院電光系統所所長吳志毅解釋,是因晶片運算速度已較10年前大躍進、AI成為了顯學,而3D感測能強化機器的感知,讓AI更有可能提早發生。

 

除了晶片運算技術水到渠成之外,更重要的關鍵,還是在重量級產業的推波助瀾,也就是:智慧型手機旗艦機種預料將在2018年全面導入3D感測。這部分,首先來自於王者蘋果。

 

近8年來,蘋果其實一直默默布局3D辨識與AR/VR技術,2010年蘋果開始收購英國IMSense和瑞典人臉辨識軟體公司Polar Rose,2013年的出手更具代表性,就是收購以色列的3D深度感測辨識商PrimeSense,這家廠商不但就是當年為微軟研發出第一代Kinect而揚名國際的新創獨角獸,更是此次蘋果iPhoneX背後的技術根柢。

 

在PrimeSense之後,蘋果2015年又四度出手,分別吞下以色列鏡頭技術商LinX、德國AR企業Metaio、英國圖像辨識業者Perceptio、瑞士臉部動畫生成技術公司Faceshift,2016至2017年再購併美國影像辨識廠Flyby Media及以色列臉部辨識技術商RealFace。

 

數位影像方案商華晶科技董事長夏汝文認為,蘋果iPhone X推出3D感測不僅為了手機解鎖,實際目的是取得每個用戶的3D模型,這些大數據讓蘋果能建立數據資料庫,可自行研發或銷售Kit(套裝)平台給其他軟體公司,擴大AR研發商機及收入利潤。

 

有了每位使用者的3D模型數據,蘋果才能跳脫只靠硬體挹注營收的困境,讓所有產品舉凡手機、平板或筆電都能變身成軟體研發養分,「AR的應用很廣泛,」夏汝文提醒:「想像以後每個遊戲主角都能變成自己。」

 

當AI「長眼睛」⋯⋯

機器人說話不夠看,還能端茶送餐

 

在吳志毅的定義中,3D感測是「把人的眼睛放到機器人上」,使其與人類一樣可視物並判斷。過去蘋果Siri或亞馬遜Echo都只有聽覺,但有了眼睛,AI就跨出加速發展第一步!」

 

侯鈞元形容,今年AI語音助理是展場標準配備,網路巨擘Google首度來參展就是主打語音助理Google Assistant,亞馬遜的AI「Alexa」更是席捲全場。

 

今年CES看點之一,就是:所有產品都會講話了!「你想得到的所有家電都配備AI語音助理,從電視、冷氣、冰箱、音響、汽車車充、行車記錄器都有Alexa,滲透幅度遠超想像。」

 

侯鈞元具象化形容滿場機器人盛況:「從沒頭沒腳的智慧音箱、有腳(輪子)沒手的類Zenbo(華碩出產的機器人)、有手有腳(輪子)的類Pepper(鴻海代工的軟銀機器人)等,到處都有AI的身影!」而讓他印象深刻的是,「有些更進化的機器人,就加入3D感測。」

 

「它們被用來負責導覽、陪伴、照護等,也有特殊用途如機場輸送或送餐,可以想見這些機器人若沒有3D感測就只能聊天,有了3D感測就可以『看』,未來可以幫你端一杯水。」侯鈞元說。

 

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當自駕車「長眼睛」⋯⋯

感知測距,避開馬路三寶

 

3D感測結合語音助理(如Alexa)的未來,除了生活中的機器人,在汽車上,也許更快亮相!

 

例如這次CES展,日本豐田(Toyota)、美國福特(Ford)或BMW等車廠就野心十足,豐田今年將生產安裝Alexa的車,預計2019年將Alexa套用在所有車款,未來開車回家前就可先開好車庫或客廳的燈;豐田還說,將與亞馬遜、必勝客合作推出類似餐車的AI無人車,計畫2020年在東京奧運亮相。

 

「自駕車需要測距,一定需要3D感測!」車子要看的不只旁邊的物件,還要看100公尺外的狀況,遠中近都必須感知,因此舉凡光達、景深攝影機、3D感測鏡頭等都是標配,各感測裝置可互補。

 

工廠也不例外。吳志毅預估最快全面導入3D感測的是工廠,原因是目前組裝線上的機器手臂沒有完整視覺,有的只在固定位置抓取物件,但有了3D感測,機器手臂就能自主找到物品並移動、甚至可思考要用哪個角度去抓取,讓工廠更智能有效率。

 

鴻海就計畫以機器人大軍取代密集勞力。董座郭台銘2017年12月接受中國央視專訪時明確表示,鴻海的思惟是發展「雲移物大智網+機器人」,這是智慧製造的核心,「未來20年我們流水線(生產線)的工人會消失,但重要的不是哪些職業會消失,而是你能否適應環境的改變。」

 

鴻海目前已有5座無人工廠,由自製的Foxbot機械手臂「上工」,甚至連iPhone X都已借助Foxbot提高產量。但郭台銘期待機器人大軍更聰明,故默默布局視覺相關技術。

 

熱鬧的CES雖已落幕,廠商的競合卻正要開始。當機器睜亮了眼,未來所有物件都得以辨識、聯網、進化,人機互動、智慧生活不但會是日常的真實,也將使我們的生活更為便利有趣。