眼睛是人类接触外部世界的第一感官。而对计算机来说,它们的“眼睛”就是计算机视觉感知技术。正是由于这种技术,计算机才从只会执行命令的机器,走上了成为有智慧的人工智能的第一步。
一家来自硅谷的技术创新公司,xPerception,就希望能够赋予世界上的机器人这样的感知能力。他们开发的智能感知计算模块,集成了感知、定位、避障和导航技术。模块提供媲美Google Tango和英特尔RealSense的感知技术,为第三方手机、VR设备、机器人等提供包括定位、识别、3D重建等功能在内的软硬件一体化解决方案,引领下一代硬件产品进入智能时代。
xPerception的概念很明确:他们要推出一个软硬一体式的模块,来为机器人提供感知能力,为AR、VR设备提供现实交互,连接AI和人类,虚拟与现实。
xPerception的创始人包英泽来自Magic Leap,拥有最强黑科技的硅谷神秘创业公司。正是Magic Leap的产品,让资本开始了对计算机感知技术的疯狂追逐,也让科技迷们对未来充满了向往。而很早就加入了Magic Leap的他,也一直在从事最核心的感知项目的研发。
但是在计算机感知方面研究得越深入,他就越了解计算机视觉感知技术的重要性,无论是对于可穿戴AR、VR设备来说,或者是对机器人来说,要真正实现“智能”,这类技术是不可或缺的。但是,对于大部分公司来说,他们却没有相关的技术积累。
从Magic Leap离职后,包英泽创办了xPerception,想要打造一个容易集成的智能感知计算模块,帮助机器人、智能硬件、AR、VR相关领域的公司,让他们无需投入大量时间和精力做研发,也能让旗下的产品拥有智能感知功能。
这款由xPerception开发的开放式智能感知计算模块,集成了感知、避障和导航技术,以特殊的硬件电路板为依托,通过重重优化的算法和全方位的感知方案,让上述全部功能都可以通过一个硬件实现。
“机器人市场和移动VR、AR设备市场很大很复杂,我们做的是感知、避障、导航这一垂直领域。现在中国厂商们主要把时间精力放在了市场应用上,我就希望我们的技术和产品能填补空白,帮助中国厂商们及早用上这个技术。”包英泽说。
xPerception的软硬结合方案可以给任何设备进行6自由度的3D定位,准确重建周边环境,还可以识别物体,包括识别手、人、家具、车等,把真实环境映射到虚拟空间中,让机器人可以在真实空间中自由活动。
这项技术可以看做帮助机器人实现从0到1的突破。 现在市面上机器人分为两种:瞄准未来型的家庭用机器人和工厂机器人。但是无论是哪类机器人,目前几乎都没有将视觉解决方案完美地加进去。正是由于缺乏这样的“感知能力”,机器人往往不能自如行动,或者行动起来很笨拙,一点都不智能。
xPerception智能模块可以嵌入到扫地机器人等家用机器人中,实现环境三维扫描等智能功能
以家用机器人为例,它们原本只能做前方物体的测距,而没有办法对家庭环境有一个整体的理解;但是加入xPerception的产品,则可以让机器人重建整个家庭地图,更好地完成主人指令。
对于工厂型机器人来说,这项技术更是意义重大。现在国内每年仓储机器人的出货量已经达到了数十万台,但都只能按照设定的路线在无人环境下行驶运货,很难做到可靠避障。
xPerception的技术方案可以让仓储机器人加上“电子眼睛”,在人机混合的环境下,检测到死角和移动的人,并进行主动避障,适应更加复杂、动态的仓库环境,提高安全性。
不仅仅对于机器人,对AR、VR技术同样如此。要实现最佳的沉浸感 、要渲染虚拟的物体,同样要对用户自己在空间中的位置有一个测算。Xperception能以毫米级精度、毫秒级的系统延迟,为AR、VR设备提供这些底层技术。
xPerception智能模块还可以嵌入到VR头戴设备中,实现6自由度低延迟视角测算等功能
实际上,市面上已经有一些针对计算机视觉感知技术的解决方案。然而它们大部分都存在着致命的缺陷:
对于外置传感器的解决方案来说,只要机器人或者VR、AR用户在较大范围内的空间行走,这个方案就立刻失效,而且它需要部署的设备又多又昂贵,对于很多厂商来说都不是高效的选择;
而很多号称新型感知算法的公司,大部分却只是在开源软件的基础上做些小修小补,这样是无法开发出可以用在第三方设备上的成熟产品的。
对于xPerception来说,他们从头开始研发感知芯片,并结合领先同行的算法,还会根据行业反馈来进行改进,这也就决定了他们拥有强大的竞争优势。
首先,团队强大的技术实力和研发积累,已经让他们在软件算法上的研发进度,至少领先市场一年半到两年左右的时间。用包英泽的话说,现在很多开发类似技术的公司现在才遇到的“坑”,“我们早就已经遇到过并趟过去了。”正因为如此,他们才能在很多公司还在打磨算法的时候,就率先做出智能感知硬件模块,把市场铺开。
其次,他们一开始就定下的“算法+芯片”的软硬结合战略,也给他们带来了不少先发优势。
对于计算机视觉感知技术来说,只有软件是行不通的,它对硬件一定会有要求。“任何一套算法都会要提前知道它是跑在什么样的硬件上。如果只提供软件,合作伙伴会在每次部署的时候都要进行重新调试。”包英泽说,“计算机视觉感知算法对CPU的调用和电池要求都很高,没有制造商会愿意预留很多cpu运算资源给一套第三方算法。”
反过来说,金年会体育光有硬件也没有用。例如在避障上,现在市面上有很多深度相机硬件,但是它们功能非常简单,而且十分昂贵,结果不尽人意,所以一直没有大规模普及。
xPerception“软硬结合”的做法,让客户买到的是特定问题的完整解决方案,不用再担心软硬件是否兼容的问题。而且它是市面上最低成本的方案,以扫地机器人为例,激光类导航模块成本在千元左右,而xPerception则可以用激光雷达的一半价格,实现更好的效果。
第三,它是快速能投入市场,用最小的整合代价,金年会体育能让消费者用到的带有计算机视觉感知解决方案的新型产品。它已经针对不少行业,比如家用机器人、仓储机器人、VR、AR头盔等,开始了垂直化的实践,所以拥有很多创业公司难以获得的深度整合经验。
在某些关键技术指标上,比如包括定位误差、系统稳定性方面等,它甚至比大公司研发了很多年的项目,比如英特尔Real Sense技术,表现都要更好。
第四,从长远来说,xPperception努力打造一个共享多赢的智能生态系统,实现智能设备间“主动的”互动。
在包英泽看来,现在的所谓物联网其实只是被动的数据收集和统计,但是在未来,真正的物联网,会是以类似xPerception为代表的智能大脑,赋予万物人工智慧,让设备之间、设备和人类之间,实现“主动的互动”。
“我们把感知芯片应用于每一件未来的家居设备,把不同产品互相结合起来,发挥协同性的作用,才能打造实用的智能家居生态系统。家用智能生态链上的每一环,例如你的扫地机器人、电饭煲、洗衣机、冰箱、电视等,都会对你个人有很好的了解,提供个性化的家庭服务。必须所有的设备具有可以互联的人工智能,才能协同运作形成一个真正的智能生态系统。”包英泽说。
这样的商业模式对于感知模块是可持续的,最终,人工智能的雪球会越滚越大,直至完全改变人们的生活,和这个世界运转的方式。
如果不是在计算机视觉感知这个领域有了十年的积累,包英泽也不会有底气从Magic Leap离职,创办xPperception,来填补这个对技术要求非常高的巨大市场空白。
包英泽此前以极优异成绩从清华大学电子系毕业,来到美国攻读博士学位,主攻的就是计算机视觉。他的导师Saverese也是在斯坦福的计算机视觉领域的大牛,获过很多学术的奖项,研究的项目还拿到了美国国防部的特批经费。
包英泽随导师进行计算机视觉研究, 一发不可收拾,一连在最顶级的学术期刊上发表了十几篇高质量论文,担任多本学术杂志审稿人,例如在整个计算机视觉和AI领域一直影响因子最高的IEEE学术性汇刊。
此外,他还获邀在多个顶级国际会议,比如由IEEE举办的计算机视觉和模式识别领域的顶级会议CVPR上做全体报告。CVPR一直有着极为严苛的录用标准, CVPR是全球人工智能领域公认的最顶级会议。
也正是因为如此,包英泽才在一毕业之后,就加入了备受关注的Magic Leap,并成为早期核心员工,负责感知项目的研发。
除了包英泽以外,xPerception团队的其他成员同样在硅谷顶级公司工作,团队实力即使在硅谷也称得上首屈一指。
现在,这个种子轮由国内知名基金真格基金投资的创业团队,正全周无休地工作,想要尽快优化硬件模组,把他们的计算机视觉技术推向尽可能多的用户。而他们的商业模式也很清晰,就是帮助智能手机、机器人或者AR、VR设备制造商解决核心问题。
“我们想做的是,让中国和全世界的厂商都能以尽可能简单和经济的方式,在自己的产品上加入智能感知技术,打造一个共享多赢的智能生态系统。”包英泽说。而他们的理想,就是让xPerception成为连接AI和人类、虚拟和现实的那座终极桥梁。
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