3D感知将在什么领域最快爆发?

近日，美国普渡大学机械工程系教授，OSA、SPIE Fellow张松作客奥比中光，为研发人员带来《High-resolution, high-speed 3D Imaging andapplications》的主题讲座，分享其在高速、高分辨率3D成像和光学信息处理方面的研发成果。

谈AI 3D感知技术

“3D感知是一个非常核心的前端技术”

O（奥比君）：您认为3D感知技术在人工智能领域扮演着何种角色？

Z（张松）：3D感知是一个非常核心的前端技术。人工智能技术如机器学习等，必须要有一个好的传感器，就像人类学习必须通过眼睛一样，如果没有眼睛，我们的学习就会很困难。现在的人工智能主要基于二维图像或视频，但世界是三维的，未来技术方向也一定是三维的，这点我没有任何怀疑。

3D感知技术之所以没有大规模应用，主要是因为3D传感器还未大规模普及。比如一些手机搭载有3D摄像头，但拍摄的三维数据十分基础，也很费存储空间，用户无法直接获取和使用三维数据，它并不能像平面图片一样可以直接使用。3D传感器的缺失使得3D AI应用也未大规模普及。

第二个是因为好的3D传感器、尤其是精度高的传感器很贵。这也是一个障碍，如果高精度3D传感器像2D传感器一样便宜、好用，之后做人工智能后端研发应用就比较容易了。

谈5G与3D感知融合

“5G与3D感知结合后，最先在通讯领域爆发”

O：未来随着3D传感器普及，您看好3D感知技术在哪些领域的应用前景？

Z：我个人关注的比较多的，像消费电子类的，奥比中光已经在做了。

另一个是人机交互。我认为未来在工厂生产线或其它领域，3D感知会让人与机器的交互越来越智能。比如，大型器件的装配可使用3D感知技术，届时人与机器人的交互会更加协调。

机器人也是一个很大的领域，比如伺服机器人、工业机器人等。像前几天发生地震，房屋倒塌了，送机器人进去肯定更好、更安全。3D传感器可以帮助机器人去探索一些未知的东西，这个时候机器人可以发挥它的极限。

另外在医疗方面也会发挥非常大的作用。3D传感器可以把医疗问题变得简单，比如一些简单的自查步骤，利用3D感知技术就能自主完成。未来机器人做疑难手术时，也可以用3D感知技术，病人和医生可以在不同的地方实时交流，甚至跨时区共同完成一台手术。

O：就像电影中展现的全息投影技术？

Z:并不一定是投影。比如我身上有伤口，通过电话、视频，我是没法精确的描述伤口有多深、多严重。但如果有3D传感器的话，就可以精确地测量伤口了。测量完后，就可以直接找护士处理，医生的时间可以用来处理更重要的事。

O:您认为国内外在3D感知的商用落地上，有着怎样的不同？

Z：3D感知落地方面，国外跟中国差距比较大。中国落地商用很快，第一是有资金，另外有一批很聪明很努力的人在推动，这样落地会非常快。但在国外，一个新项目的论证会反反复复，有时候甚至会上花一两年时间才能完成论证，落地自然慢很多。中国拥有资金和巨大的市场，落地就会快。

O：在5G时代，您认为3D感知技术与5G结合将有怎样的前景？

Z：5G网络带宽放大了，我们就可以做一些之前做不了的事情，比如可以拍摄高精度三维影像，再利用5G实时传到其它终端。

举个例子，一个零部件是在深圳加工的，另一个零部件可能是在成都加工的，如何知道两个零件能否组装到一起？3D感知结合5G之后，这件事就会变得容易。深圳加工完后，利用5G把零部件的三维影像发送到成都，两边可实时查看两个零部件的装配效果。未来，远程的合作将变得非常简单。

O：大家都很好奇，5G与3D感知结合后，哪个领域会最先爆发？

Z：5G与3D感知结合后，肯定最先在通讯领域爆发。现在每个人都很忙，见自己父母、孩子的机会和时间都比较有限，联系亲人的时候，我们一般会打视频电话，但仍然觉得不够真实。以后能否实现更真实、更自然的交互？我认为没有5G的话会很难，但如果网络速度足够快的话，就很有可能实现了。

O：想起您在普渡大学做的3D实时视频。

Z：对，我做3D实时视频已经做了十年了。现在的进展是可以把实时三维人像传到每个人的手机上。视频通话的时候，你可以（把画面）转一转、看到实时的三维人像。

当下人与人之间的距离肯定是越来越近、交流越来越自然越好，所以我们肯定需要3D实时视频技术。就像手机，发展到后来肯定是越来越容易、自然，人与人的交互也是一样。早期只能打电话，很有距离感，有视频后距离近了一些，如果有3D视频的话，这个距离就更近了。

谈青年研究

“要做到第一，基本功一定要打牢”

O：您一直在3D感知研究一线深耕学术，过去也发表了多篇论文、获得了众多奖项，您认为做3D感知研究，什么品质最重要？

Z：科研就是要坚持，不要怕失败。我失败的例子很多，比如我读了三年博士，第三年结束的时候，还没出什么成果。那时候我很困扰，不知道该往哪个方向走。然后我给美国一个3D感知领域知名教授写了一封邮件，问他我该往哪个方向去走。他给我回了邮件，建议我放弃。但我性格比较钻牛角尖，决定坚持。一年后的2004年，我就做出来了第一个3D实时视频系统。

就我个人而言，运气是一方面，另外一方面是坚持去做。做了很多年以后把东西做出来了，这个东西很有用，会很有成就感。当然，之前的挫折没有多少人能真正理解。

O：要坚持，要专注。

Z：对，不管是在学术界还是工业界都是一样的，你只有走到别人前面，才有可能引领这个领域。人们一般只会记住第一名，而不是第二名。要做到第一，基本功一定要打牢，尤其在学校里面，或出去工作之前。

我的背景是机械系，我觉得我计算机的背景不够，就去上计算机系的课。后来发现我硬件背景不够，又跑到电子系去上课。我之所以能做比较原创性的东西，并不用我熟悉领域的方法去解决，而是利用其他领域的工具，比如我用机械的思路解决不了，换一个思路，用计算机的方法就解决出来了。所以如果基本功不扎实的话，创新性技术是很难做出来的。

O：您觉得哪些基本功最重要？

Z:数学、物理、计算机、电子硬件，甚至包括一些机械设计。3D感知其实是一个非常交叉的领域。

谈奥比中光印象

“成长速度远远超出我的想象”

O:谈谈您对奥比中光的印象？

Z：奥比中光的成长速度远远超出我的想象。我一直认为，好的技术不一定能够做成好的产品，但奥比中光的技术和产品都做得非常成功。

只是快还不够，还必须要做得足够好。产品质量好了，给了客户很好的体验，得到客户的好评，客户才会继续用，这样公司才能够持续发展壮大。奥比中光能够做大做强，产品做得好是主要的原因。