在5月4日开幕的2017中国（北京）国际无人机系统产业博览会上，宇辰网记者注意到一家专注双目视觉技术的公司，触景无限科技(北京)有限公司（以下简称触景无限）。其带来的视觉卡系列产品不仅仅是软件或硬件的单一作用，而是融合了深度学习、3D感知、计算机视觉、SLAM、多传感器融合等技术于一体的嵌入式智能感知模组。

无人机避障已不是新鲜事

2016年，随着昊翔Yuneec Typhoon H使用Intel的Real Sense技术在CES上亮相，紧接着大疆发布了采用双目测距法避障的拳头产品精灵4，“避障”遂成2016年的无人机关键词。

避障示意图/图  来源网络

避障技术的出现不是偶然，智能硬件产品的“智能”之处即在于感知周围环境，经过快速运算做出决策。双目视觉技术就是模拟人眼，日常信息有80%以上是通过视觉获取得，视觉不仅仅是识别或分类，还包括颜色、光照、形状、移动、距离等细节的感知，当人眼第一时间接触到物体的前150毫秒内，人类的这五个神经系统就会同时作用，但作为模仿者，人工智能是否能做到感知同步，对摄像机等其他传感器收集到的数据进行实时反馈与处理呢？

计算机视觉是机器认知世界的基础，机器视觉不同于简单的图像识别，这需要强大的运算能力。和人类比一下就会发现，人之所以看到物体，是因为光线通过人眼抵达大脑皮层的视觉神经部分，大脑才知道人看见的物体。因此，机器视觉对外界信息进行处理并作出反馈执行，计算机视觉也是“看”与“思考”缺一不可。

到底什么是双目立体视觉呢？触景无限副总裁常清璞解释，所谓双目立体视觉，是利用两个视觉的图像传感器，固定之间的距离，测量物体与传感器之间的夹角，将物体与根据三角测距定理，已知两传感器之间的距离和物体与两传感器之间的夹角，能够计算出物体与无人机之间的距离。

双目立体视觉示意图/图  来源网络

简单来说双目视觉就是利用两个摄像头仿制出人眼双目的效果，通过相关算法在计算机中描绘出大脑处理后的画面。我们能够通过这个技术，得到与所测目标之间的距离，得到目标的三维信息。

在常清璞看来，对运动物体（包括动物和人体形体）测量中，双目立体视觉系统是计算机视觉的关键技术之一，获取空间三维场景的距离信息也是计算机视觉研究中最基础的内容，而这些基础技术应用非常广泛。

触景无限的第一代产品V102是安防摄像头专用，移除了不需要的运动惯性等相关传感器，主要体现视觉部分。安防行业视频监控普遍采用的是前端视频采集—后台存储—智能分析—后台存储的复杂回路，而触景无限视觉卡要解决的正是前端视频采集+智能化分析—后台存储的“前端智能化”行业痛点。

利用“视觉卡”模组，摄像头厂商即可将产品升级智能化，同时节省甚至免去对服务器资源的调用，在终端层面即可实现进行人脸识别。当然，产品本身可以感知更复杂的环境参数，应用方向也不仅是安防摄像头，还包括机器人、无人机、AR眼镜等等。据悉，视觉卡的嵌入式特性不仅能满足大多数安防监控对硬件的需求，还提供世界领先的算法支持。

而二代产品则采用了英特尔Movidius系列芯片，其特征是尽管架构个性较强，为开发本身加强了难度，但拥有更好的功耗控制，更适合对续航要求较高的，例如无人机设备来使用。

感知不应该只有一种方式，多手段结合是趋势

常清璞是学习图像处理的，他在团队里主要负责硬件平台的研发，从1991年参加工作后，就进入到图像处理领域，到目前为止已经有二十多年的经验。在加入触景无限之前，他曾就职于某知名单片机供应商。

常清璞介绍，为了使产品更加适配无人机产品，他们对视觉卡做了不少改进，触景视觉卡从V1系列到V2系列，体积缩小了10倍，功耗从15W降低到了2W，运算能力从300G提高到1TFLPS。

双目立体视觉模块双目立体视觉模块/图  来源宇辰网

以双目立体视觉技术为主的视觉卡V203，基于英特尔-Movidius公司芯片研发，不仅体积小（平方厘米，相当于1元硬币）、速度快（处理速度达到20FPS）、抗环境光干扰（环境光照10-10000流明），并且多向运动（3个方向双目6个摄像头）、图像全局快门不变形，避障范围达到0.8-15米。搭载两个支持多向运动的视觉卡V203，就能基本实现五向避障。

另外，与其他深度感知技术（如结构光、TOF）相比，不受光照、复杂背景等环境因素影响。

触景无限在展会上也展出了其TOF模块。TOF 是Time of flight的简写，直译为飞行时间的意思。所谓飞行时间法3D成像，是通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行（往返）时间来得到目标物距离。这种方式更精准，但价格比较昂贵。

触景无限展出的TOF模块效果/图  来源宇辰网

红外或激光测距是目前应用最为广泛的无人机探测技术，但是由于它是通过信号来计算，因此很容易受到外界因素的干扰，用于自动避障的功能并不是很合适；而双目视觉技术则不会收到太大的外界干扰，因此虽然该技术的难度较高，但是已经开始逐渐应用到无人机避障技术中来。

宇辰网记者就双目立体视觉和TOF之间的优劣进行了比较，常清璞表示，双目立体视觉技术与TOF的应用常场景不一样，前者在室内室外都可以使用，TOF则更多的应用于室内，在室外如果受到强烈光线的干扰，会影响其效果。总的来说TOF的感知距离较双目立体视觉稍微近一些，大概5米左右，但精度比双目立体视觉要高一些。

常清璞认为，要想达到较好的避障效果，最好是把多种感知避障方式结合起来，TOF与双目立体视觉甚至再加上超声避障。

目前植保无人机大多配备了避障模块，但在实际作业中，避障在复杂环境下的表现不尽如人意，对于细小如电线的物体，并不能完全准确识别。那现在触景的视觉卡能识别出电线粗细的障碍物吗？

常清璞如实回答，也不太准确。宇辰网记者拿笔试验了一下，在距离视觉卡摄像头1.4米的位置，基本能识别该障碍物，但更远就略显吃力。

目前，无人机避障的实现是通过将探测所得结果数据导入到自身避障模块，经过计算机的运算，得出避障飞行的指令。在避障模块相同的情况下，得到的信息多寡就对避障效果起到了决定性的影响。双目立体视觉测量方法具有效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优点，非常适合于制造现场的在线、非接触产品检测和质量控制。只有高精度的、易于处理的信息，才能在无人机避障上广泛应用。

前景广阔，应用场景丰富

从产品的发力点也可以看出，触景无限的市场主要放在了摄像头和无人机方向。目前已经有十几个安防摄像头厂商在与其展开合作，其中不乏这一领域的上市公司。无人机方面，适配度更高的二代产品正式推出时间是3月中旬，目前在于几家无人机公司商讨合作。

未来，嵌入式智能感知产品的发展趋势，必然向着小型化、低功耗、强运算能力发展。未来的V3系列会更小功耗更低。此外，深度学习在嵌入式视觉感知中同样存在模型参数大、实时要求高、运算能力弱等挑战，触景则针对不同行业提供可定制化的版本，从而使得多传感器的数据融合达到最佳。

常清璞表示，“无视觉”给机器造成的困扰数不胜数：无人机撞上楼宇、树木等障碍物；扫地机器人反复清扫同一片区域，并撞坏新买的沙发、床脚……一旦机器拥有了视觉感知，就能更好地理解人类，并提供相应的支持，推动人工智能从弱AI向强AI迈进一大步。

常清璞认为，视觉感知在未来将会发挥更大的作用，也能应用于更广阔的领域。比如，未来视觉卡可用于盲人辅具，帮助盲人“看见”和“理解”身边的环境与事物，有人或物体朝他运动的时候，他能及时作出避让反应；另外，还可以用于家庭安防监控，准确识别来者为主人还是窃贼，并作出报警等行为，这对于独居的老人或单独在家的儿童起到保护作用；用于工业巡检或仓储机器人，规划巡检路线，实时跟踪定位、自动避障等。

触景无限要做的不仅是在产品层面的创新，更是要引领人工智能的发展方向。据悉，以“感知”为重要特点的视觉卡，集软件算法、嵌入式芯片与双目摄像头等硬件于一体，能实现四大智能感知：一、能在复杂背景中和高动态光照条件下完成对目标图像的提取；二、识别和分类；三、实时感知摄像头、目标物体、周边环境的空间关系；四、分析与理解实际的场景，以完成智能设备特定的功能。