視覺(jué)系統(tǒng)，被公認(rèn)為是機(jī)器人走向智能的核心入口。本文深訪速感科技CEO陳震，看如何以vSLAM技術(shù)給機(jī)器一雙慧眼。

1“視覺(jué)”走過(guò)的路

1920年，捷克作家K.凱比克在一本科幻劇中首次提出“機(jī)器人”這一名詞。1950年前后，美國(guó)作家阿西莫夫系統(tǒng)性地提出了“機(jī)器人學(xué)”這一概念。1970年之后，隨著計(jì)算機(jī)的興起，現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人開始了真正的產(chǎn)品化的進(jìn)程——搭載一顆基于CCD芯片攝像頭的機(jī)器人，可為人們提供某一時(shí)刻的光學(xué)影像信息記錄，成為了最早期的機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)。

1972年，美國(guó)斯坦福研究所開發(fā)實(shí)現(xiàn)的Shakey移動(dòng)機(jī)器人，擁有電子攝像頭、測(cè)距儀等感知設(shè)備，建立了一套底層到頂層的分層控制機(jī)制和當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的視覺(jué)系統(tǒng)，用來(lái)幫助機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中進(jìn)行獨(dú)立的推理、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與實(shí)時(shí)控制。Shakey的誕生自此也揭開了智能移動(dòng)機(jī)器人研究的大幕。

時(shí)間推進(jìn)到80年代，視覺(jué)傳感器、力觸覺(jué)傳感器、接近傳感器和計(jì)算機(jī)在這一時(shí)期進(jìn)入到了快速發(fā)展期，摩爾定律的發(fā)現(xiàn)，意味著信息技術(shù)的發(fā)展速度在此時(shí)達(dá)到頂峰。這一時(shí)期的機(jī)器人，已經(jīng)具備了一定的感知能力，能夠獲取作業(yè)環(huán)境與作業(yè)對(duì)象的部分信息，并進(jìn)行一定的實(shí)時(shí)處理。

自此以后，世界各國(guó)都開始投入于對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的研究上。而也正是在這樣一個(gè)時(shí)期，三維視覺(jué)系統(tǒng)在移動(dòng)機(jī)器人上的重要性被首次提出。

隨著深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逐漸融入第三波人工智能浪潮，各種智能設(shè)備正走入人類生活，同時(shí)，人們也在設(shè)法解決智能設(shè)備在移動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，使之更為“智能化”。在此之中，視覺(jué)系統(tǒng)，被公認(rèn)為是機(jī)器人走向智能的核心入口。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是指通過(guò)視覺(jué)信息的采集、計(jì)算指導(dǎo)機(jī)器進(jìn)行決策運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)特定的功能，而vSLAM技術(shù)是視覺(jué)系統(tǒng)的重要組成部分。

SLAM (simultaneous localization and mapping)，即時(shí)定位與地圖構(gòu)建。由于其重要的理論與應(yīng)用價(jià)值，被很多學(xué)者認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)真正全自主移動(dòng)機(jī)器人的關(guān)鍵。其中，vSLAM技術(shù)作為SLAM技術(shù)的一種，被公認(rèn)為是最具商業(yè)價(jià)值的種類。

然而，這項(xiàng)技術(shù)最初進(jìn)入國(guó)內(nèi)，并未引起人們足夠的重視。

2一夜爆火的“vSLAM”技術(shù)

從無(wú)人問(wèn)津到一夜爆火需要多久？

vSLAM技術(shù)可以告訴我們這個(gè)答案。

1988至2010年，國(guó)外視覺(jué)技術(shù)逐漸發(fā)展，從圍繞SLAM技術(shù)進(jìn)行前沿性的討論和研究開始，到第一代深度感知設(shè)備kinect的誕生，國(guó)外SLAM技術(shù)在視覺(jué)方面有了較多的應(yīng)用。相比國(guó)外，國(guó)內(nèi)一些高校實(shí)驗(yàn)室、科研實(shí)驗(yàn)室，直到2012至2013年間，才開始對(duì)vSLAM技術(shù)進(jìn)行研究。

然而，僅僅過(guò)去三四年，2016年初，在國(guó)內(nèi)某知識(shí)分享網(wǎng)站上最先有人分享了微軟的Hololens中關(guān)鍵的技術(shù)正是vSLAM，并圍繞這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行一系列探討。由此，vSLAM開始進(jìn)入大眾視野。

2016年下半年，以vSLAM為核心技術(shù)的Magic Leap獲得三筆融資，圍繞視覺(jué)技術(shù)及其應(yīng)用創(chuàng)業(yè)的公司開始不斷涌現(xiàn)，vSLAM技術(shù)在VR、AR、機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

vSLAM技術(shù)，指利用視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主定位與地圖創(chuàng)建。隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于視覺(jué)的機(jī)器人定位方法因其信息量大、適應(yīng)范圍廣而受到人們的普遍重視，已經(jīng)成為機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)，特別是掃地機(jī)器人、AR/VR設(shè)備等公司的研究熱點(diǎn)。