Auf dem Weg zum Zeitalter der Intelligenz wird nicht nur KI-Technologie benötigt, sondern auch eine Reihe von Computer-, Sensor- und Konnektivitätstechnologien, die mit KI kompatibel sind. Dabei kommt der 3D-Sensorik eine besondere Bedeutung zu. Betrachtet man einige der heute beliebtesten Bereiche wie intelligente Roboter, autonome Fahrzeuge, XR (einschließlich VR, AR und MR) und das Metaversum, das derzeit das heißeste Thema ist, erfordern alle 3D-Sensorik.
Allerdings wurde die 3D-Bildverarbeitung lange Zeit hauptsächlich zur Überwachung in Smart Cities eingesetzt und fand in weiteren Bereichen keine Anwendung. Dafür gibt es viele Gründe, darunter Kosten, technologische Reife und die Hindernisse bei der Verwendung von 3D-Vision-Chips.
Um von 2D zu 3D zu wechseln und einen Sprung in der Qualität und Quantität der erfassten Informationen zu erreichen, muss eine große technologische Lücke geschlossen werden. Nur mit ausgereiften 3D-Machine-Vision-Produkten können diese Märkte die 3D-Machine-Vision schnell und in großem Umfang einführen. Die weltweit einzige Single-Chip-Lösung, die 3D-Tiefenerkennung, SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) und KI-Funktionen integriert, wird, wenn sie auf dem chinesischen Markt gefördert und angewendet wird, das explosionsartige Wachstum der 3D-Bildverarbeitung beschleunigen.
3D Machine Vision begrüßt eine Chance für explosives Wachstum
Warum ist es schwierig, 3D-Bildverarbeitung populär zu machen?
Der renommierte Psychologe Treicher hat einmal eine Reihe von Daten bestätigt: 83 % der Informationen, die der Mensch aufnimmt, stammen aus dem Sehen und 11 % aus dem Hören. Um maschinelle Intelligenz zu erreichen und das intelligente Zeitalter voranzutreiben, sind visuelle Informationen, insbesondere 3D-Vision, von entscheidender Bedeutung.
Das heißeste Thema in diesem Jahr, das Metaversum, erfordert beispielsweise XR (Extended Reality), das eng mit der 3D-Vision verwandt ist, um die reale Welt in die virtuelle Welt abzubilden. VR erlebte 2015 einen Investitionsboom und das darauffolgende Jahr 2016 wurde als „Jahr der VR“ bezeichnet.
Aufgrund von Problemen wie der durch VR-Geräte verursachten Reisekrankheit und unzureichenden Inhalten wurde 2016 jedoch nicht zum „Jahr der VR“. Erst im Jahr 2021, als Meta 10 Millionen Oculus Quest 2 VR-Headsets verkaufte, glaubte die Branche, dass XR in eine neue Phase explosiven Wachstums eingetreten sei.
Autonome Fahrzeuge und intelligente Roboter sind ebenfalls typische Bereiche, in denen 3D-Vision erforderlich ist, sie stehen jedoch jeweils vor Herausforderungen. Im Bereich autonomer Fahrzeuge erfordert der Einsatz einer reinen 2D-Vision-Lösung, egal ob Kameras oder Lidar, riesige Datenmengen, was enorme Kostenherausforderungen mit sich bringt. Auch die in Robotern erforderliche 3D-Vision-Technologie ist aufgrund technischer und entwicklungstechnischer Schwierigkeiten nur schwer in großem Maßstab anwendbar.
„3D-Vision ist nicht nur eine Frage von Chips oder Algorithmen; es geht auch um verwandte Themen wie Optik, Struktur und Wärmeableitung. Das komplexe technische System aus Chips und Algorithmen führt dazu, dass 3D-Vision-Chips und -Lösungen sehr hohe technische Hürden haben, die mehr Zeit, Technologie und Talentinvestitionen erfordern.“
„Ob eine gute Technologie und ein erfolgreiches Produkt letztendlich die Entwicklung des gesamten Ökosystems vorantreiben können, dazwischen klafft eine riesige Lücke, und diese Lücke beträgt wahrscheinlich 90 % aufgrund der Arbeitsbelastung der Software.“ Bai Yi erklärte weiter: „Nur durch die Bereitstellung einer vollständigen Lösung auf Systemebene können die Anforderungen des Marktes erfüllt werden. Wir glauben auch, dass binokulares 3D-Sehen die Kosten für maschinelles Sehen mit künstlicher Intelligenz senken wird.“ Die hohe technische Hürde in diesem Bereich bedeutet, dass nur wenige Unternehmen mit äußerst starken technischen und Produktkompetenzen in diesem Bereich tätig sein können, was die schnelle Popularisierung der 3D-Vision-Technologie behindert. Ein gutes Beispiel ist die Übernahme des israelischen 3D-Chip-Unternehmens PrimeSense durch Apple für 360 Millionen US-Dollar und die anschließende Patentierung der Technologie, die die 3D-Gesichtserkennungsfunktion Face ID auf iPhones ermöglicht. Andere Hersteller, denen vergleichbare Technologie- und Produktlieferanten fehlen, haben Schwierigkeiten, 3D-Erkennungsfunktionen auf ihren Handys zu implementieren, die mit denen von Apple vergleichbar sind.
In den Bereichen XR, autonome Fahrzeuge und intelligente Roboter erlebt der Markt das Aufkommen eines KI-Chips für die visuelle 3D-Wahrnehmung, der mehrere Funktionen integriert und möglicherweise zu einem Anstieg der 3D-Vision in diesen Bereichen führt.
Die 3D-Bildverarbeitung steht vor dem Durchbruch
Die Integration dieser Funktionen auf einem einzigen Chip ist eine große Herausforderung, da sie die gleichzeitige Integration zahlreicher Technologien erfordert, darunter Computer Vision, künstliche Intelligenz, Optik, Systemarchitektur, eingebettete Systemsoftware, Edge Computing und Chipdesign. Der NU4000, der die einzigartige 3D-Sensortechnologie von Inuitive mit SLAM und asynchroner Time-Warping-Technologie kombiniert (die bei unzureichender Videobildrate Zwischenbilder generieren kann, Bildzittern und Schwindelgefühle reduziert und eine Verzögerung von weniger als 1 Millisekunde von der Bewegung bis zur Bildschirmreaktion erreicht) und KI integriert, hat seit seiner Markteinführung große Anerkennung auf dem Markt gefunden.
Der intelligente 3D-Vision-Roboter wird als erster explodieren
„Selbst die beste Technologie kann nicht umgesetzt werden, wenn die Kosten zu hoch sind oder es keinen Marktfokus gibt“, erklärte Qu Guancheng weiter. „Der Grund, warum wir das Robotermodul zuerst auf dem chinesischen Markt eingeführt haben, liegt einerseits darin, dass die Marktnachfrage nach Servicerobotern aufgrund der Pandemie explosionsartig gewachsen ist. Andererseits haben uns die strategischen Anpassungen der Marktführer auch große Chancen eröffnet.“
Laut dem „China Robot Industry Development Report (2021)“ wird erwartet, dass die globale Robotermarktgröße im Jahr 2021 33,58 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Im Jahr 2021 wird die Größe des chinesischen Servicerobotermarkts 30,26 Milliarden Yuan erreichen, was über der globalen Wachstumsrate des Servicerobotermarkts liegt; Bis 2023 wird erwartet, dass der chinesische Servicerobotermarkt aufgrund der rasanten Entwicklung neuer Szenarien und Produkte wie visionsgesteuerter Roboter und begleitender Serviceroboter 60 Milliarden Yuan überschreiten wird.
„Unser C158-Modul kann als Allzweckchip plus dediziertes Modul verstanden werden. Es erfüllt die Anforderungen der meisten Kunden im Bereich der intelligenten Roboter, während Kunden in anderen Bereichen dedizierte Module benötigen.“ Aufgrund der Vielseitigkeit unseres NU4000-Chips beträgt der Iterationszyklus für Module, die auf diesem Allzweck-Chip basieren, nur wenige Monate und ist damit viel kürzer als der Chip-Iterationszyklus. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Module können wir daher nicht nur die Anforderungen desselben Marktes besser erfüllen, sondern auch in neue Märkte expandieren.
Die Reife und flächendeckende Anwendung jeder neuen Technologie erfordert die Kombination verschiedener Faktoren. Technologische Reife und Kosten sind zwei Schlüsselfaktoren. In der Vergangenheit standen 3D-Bildverarbeitungsprodukte bei groß angelegten Anwendungen aufgrund unzureichender Produktintegration und schwieriger Verwendung vor großen Herausforderungen.
In den absehbaren 3-5 Jahren wird die 3D-Bildverarbeitung auch in Bereichen wie dem assistierten Fahren bei niedriger Geschwindigkeit und VR/AR weit verbreitet sein und zusammen mit anderen Computer-, Sensor- und Konnektivitätstechnologien das explosive Wachstum der 3D-Bildverarbeitung vorantreiben und zu einem intelligenteren Zeitalter führen.