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06-18
3D体感技术是光学精密仪器与制造、模式识别、图形图像、机器学习和神经网络技术的巅峰之作。
它是一项跨越多个领域的高精度技术。
。
因此，自2017年微软Kinect推出以来，很少有公司和研究机构能够彻底突破体感交互的所有技术层面。
3D体感核心技术包括3D拍摄、人物提取、骨骼识别等。
下面我们简单分析一下3D体感技术各核心环节的技术特点。
1、骨骼识别技术骨骼识别的技术方案主要包括数模逻辑推理和机器学习两种解决方案。
数模逻辑推理是通过人体某个关键可识别关节点，通过人体特征推断出人体各个关节点的位置。
这种方法简单易行，但人体柔韧，容易变形，且变化随机、动态。
，没有能够模拟人体运动的逻辑推理方案，导致识别准确率较低，没有实用价值。
这就是为什么OMEK（被英特尔收购）和Softkinetic（英特尔合作伙伴）几年来都无法推出商业产品的原因。
机器学习的方法是通过大型集群计算机“学习”数千甚至万亿的人类行为样本，获得基本的人类行为模型，就像孩子成长的过程一样。
然而，机器学习和神经网络是近年来逐渐兴起的技术，尚未成熟。
选择什么样的“学习”方法、什么样的特征样本至关重要，需要不断的实验。
然而，大型集群计算机计算本身的成本极高，耗资数千万元。
没有扎实的研究基础，一般厂商不敢轻易尝试。
2、人物提取技术对于人物提取来说，就是去除复杂、动态的环境，提取出真正的“人”。
这在工程上也是非常困难的，比如人与桌子接触、人握手以及人体被部分遮挡等。
抽象的理解是，在现有的基础条件下，人体分割和人物追踪不会有完全精确的解，而只有相对解。
人体运动是三维的，当然人体运动的测量也必须是三维的。
3D拍摄或测量技术实际上是一项比较成熟的技术，有多种解决方案，例如单色相机、双色相机、光干涉、超声波、结构光散斑和TOF（测量光的飞行时间）等。
除了TOF之外，其他的测量方法可以说都是基于三角测量的原理。
区别在于特征点的提取。
人体运动最重要的问题是3D测量的实时性以及3D测量数据对骨骼识别的适用性。
人眼的反应时间一般小于毫秒，这意味着从3D测量到骨骼识别的最大允许时间必须小于毫秒。
为了能够与应用相连接，这就要求三维测量的计算量不能太大，否则成本太高，不适合消费类产品。
3. 3D拍摄技术。
彩色相机基于颜色和纹理。
光线的细微变化会带来图像处理的巨大差异。
纹理的细微差别决定了彩色相机只能局限于短距离（0.8米以内）。
），这就是为什么我们可以看到3D拍摄的图像都是黑白灰度图像。
彩色图像的颜色提取方法对光和同色干扰的抵抗力极差。
原则上，很难区分不同的物体，并且生成的三维图像无法使用。
这就是为什么跳跃动作必须在室内向上拍摄，并且手掌由 LED 照明。
光学干涉原理精度较高，但计算原理决定了该方法的计算量极大。
为了减少计算量，需要想办法省略物体的整体构造，只计算物体的边缘轮廓。
然而，物体边缘轮廓的三维信息不能用来训练骨骼识别算法。
英特尔的realsense和Pepples接口面临的困境是，它可以进行三维测量，但不能进行体感测量。
Primisense的结构光散斑测量方法是平衡体感技术在测量精度和计算量方面的最佳解决方案之一。
Primesense的精度达到厘米级，足以判断人体动作。
TOF方案分辨率提升难度较大，测量光飞行时间的晶振芯片和摄像头模组技术难度过高。
从图像质量和成本来看，TOF仍长期落后于结构光解决方案。
超声波的精度太低，长距离实用性不强。
3D体感拒绝山寨，与全社会携手共创中国创造。
国内体感宣传满天飞。
手柄只是一种，只能识别人体上的几个点。
用户体验与微软Kinect相差太大，没有大的市场机会。
。
其他所谓的体感技术都没有人物提取和骨骼识别技术。
他们尝试使用Apple发布的OPENNITE骨架解决方案。
这是因为根据技术原理是无法连接的。
即使可以连接，也是对苹果知识产权的公然侵犯。
，苹果产品推广在即，很难想象苹果不会做出剧烈反应。
这样做的后果就是中国永远只能做低端山寨，无法根据客户定制需求提供技术服务，无法达到向整体推广3D体感技术的目的社会。
经过五年潜心研发，华捷艾米（微信ID：IMI_NANJING）研发团队突破了3D体感技术的所有技术环节，开发出完全自主知识产权、多平台（windows、Andriod、Linux）、低成本、高精度、嵌入式体感交互产品，包括IMI-3D传感芯片、IMI-3D体感传感器、骨骼识别软件、SDK中间件等产品及全套软硬件技术解决方案。
在与公司的沟通过程中，我深深感受到了公司管理层的危机感和使命感。
华捷艾米软件技术公司总经理杨高峰表示：3D体感技术应用的最大瓶颈是应用开发。
华捷艾米旨在与投资者共同打造“人眼”智能生态链，深度探索体感技术的应用空间。
没有一家公司有这样的实力来完成生态链。
3D体感技术的根本未来在于全社会的参与。
该技术与微软相同，产品也将很快效仿。
华捷艾米技术总监李硕表示：与国内厂商相比，我们是全球第三家拥有自主知识产权完整3D体感技术解决方案的公司。
我们充分考虑了3D传感器。
算法考虑到用户的使用特点，考虑设备被敲打、变形等客观因素的影响，最大限度地消除环境噪声的影响。
与微软相比，我们的技术水平没有差距，但在对用户消费行为特征的理解以及工程工具的开发和呈现方面还存在一定的差距。
我们正在努力缩小这一差距。
路还很长很长，祝华捷艾米和中国的科技极客们好。
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