近日，美國普渡大學機械工程系教授，OSA、SPIE Fellow張松作客奧比中光，為研發人員帶來《High-resolution, high-speed 3D Imaging andapplications》的主題講座，分享其在高速、高分辨率3D成像和光學信息處理方面的研發成果。

談AI 3D感知技術

“3D感知是一個非常核心的前端技術”

O（奧比君）：您認為3D感知技術在人工智能領域扮演著何種角色？

Z（張松）：3D感知是一個非常核心的前端技術。人工智能技術如機器學習等，必須要有一個好的傳感器，就像人類學習必須通過眼睛一樣，如果沒有眼睛，我們的學習就會很困難。現在的人工智能主要基于二維圖像或視頻，但世界是三維的，未來技術方向也一定是三維的，這點我沒有任何懷疑。

3D感知技術之所以沒有大規模應用，主要是因為3D傳感器還未大規模普及。比如一些手機搭載有3D攝像頭，但拍攝的三維數據十分基礎，也很費存儲空間，用戶無法直接獲取和使用三維數據，它并不能像平面圖片一樣可以直接使用。3D傳感器的缺失使得3D AI應用也未大規模普及。

第二個是因為好的3D傳感器、尤其是精度高的傳感器很貴。這也是一個障礙，如果高精度3D傳感器像2D傳感器一樣便宜、好用，之后做人工智能后端研發應用就比較容易了。

談5G與3D感知融合

“5G與3D感知結合后，最先在通訊領域爆發”

O：未來隨著3D傳感器普及，您看好3D感知技術在哪些領域的應用前景？

Z：我個人關注的比較多的，像消費電子類的，奧比中光已經在做了。

另一個是人機交互。我認為未來在工廠生產線或其它領域，3D感知會讓人與機器的交互越來越智能。比如，大型器件的裝配可使用3D感知技術，屆時人與機器人的交互會更加協調。

機器人也是一個很大的領域，比如伺服機器人、工業機器人等。像前幾天發生地震，房屋倒塌了，送機器人進去肯定更好、更安全。3D傳感器可以幫助機器人去探索一些未知的東西，這個時候機器人可以發揮它的極限。

另外在醫療方面也會發揮非常大的作用。3D傳感器可以把醫療問題變得簡單，比如一些簡單的自查步驟，利用3D感知技術就能自主完成。未來機器人做疑難手術時，也可以用3D感知技術，病人和醫生可以在不同的地方實時交流，甚至跨時區共同完成一臺手術。

O：就像電影中展現的全息投影技術？

Z:并不一定是投影。比如我身上有傷口，通過電話、視頻，我是沒法精確的描述傷口有多深、多嚴重。但如果有3D傳感器的話，就可以精確地測量傷口了。測量完后，就可以直接找護士處理，醫生的時間可以用來處理更重要的事。

O:您認為國內外在3D感知的商用落地上，有著怎樣的不同？

Z：3D感知落地方面，國外跟中國差距比較大。中國落地商用很快，第一是有資金，另外有一批很聰明很努力的人在推動，這樣落地會非常快。但在國外，一個新項目的論證會反反復復，有時候甚至會上花一兩年時間才能完成論證，落地自然慢很多。中國擁有資金和巨大的市場，落地就會快。

O：在5G時代，您認為3D感知技術與5G結合將有怎樣的前景？

Z：5G網絡帶寬放大了，我們就可以做一些之前做不了的事情，比如可以拍攝高精度三維影像，再利用5G實時傳到其它終端。

舉個例子，一個零部件是在深圳加工的，另一個零部件可能是在成都加工的，如何知道兩個零件能否組裝到一起？3D感知結合5G之后，這件事就會變得容易。深圳加工完后，利用5G把零部件的三維影像發送到成都，兩邊可實時查看兩個零部件的裝配效果。未來，遠程的合作將變得非常簡單。

O：大家都很好奇，5G與3D感知結合后，哪個領域會最先爆發？

Z：5G與3D感知結合后，肯定最先在通訊領域爆發。現在每個人都很忙，見自己父母、孩子的機會和時間都比較有限，聯系親人的時候，我們一般會打視頻電話，但仍然覺得不夠真實。以后能否實現更真實、更自然的交互？我認為沒有5G的話會很難，但如果網絡速度足夠快的話，就很有可能實現了。

O：想起您在普渡大學做的3D實時視頻。

Z：對，我做3D實時視頻已經做了十年了。現在的進展是可以把實時三維人像傳到每個人的手機上。視頻通話的時候，你可以（把畫面）轉一轉、看到實時的三維人像。

當下人與人之間的距離肯定是越來越近、交流越來越自然越好，所以我們肯定需要3D實時視頻技術。就像手機，發展到后來肯定是越來越容易、自然，人與人的交互也是一樣。早期只能打電話，很有距離感，有視頻后距離近了一些，如果有3D視頻的話，這個距離就更近了。

談青年研究

“要做到第一，基本功一定要打牢”

O：您一直在3D感知研究一線深耕學術，過去也發表了多篇論文、獲得了眾多獎項，您認為做3D感知研究，什么品質最重要？

Z：科研就是要堅持，不要怕失敗。我失敗的例子很多，比如我讀了三年博士，第三年結束的時候，還沒出什么成果。那時候我很困擾，不知道該往哪個方向走。然后我給美國一個3D感知領域知名教授寫了一封郵件，問他我該往哪個方向去走。他給我回了郵件，建議我放棄。但我性格比較鉆牛角尖，決定堅持。一年后的2004年，我就做出來了第一個3D實時視頻系統。

就我個人而言，運氣是一方面，另外一方面是堅持去做。做了很多年以后把東西做出來了，這個東西很有用，會很有成就感。當然，之前的挫折沒有多少人能真正理解。

O：要堅持，要專注。

Z：對，不管是在學術界還是工業界都是一樣的，你只有走到別人前面，才有可能引領這個領域。人們一般只會記住第一名，而不是第二名。要做到第一，基本功一定要打牢，尤其在學校里面，或出去工作之前。

我的背景是機械系，我覺得我計算機的背景不夠，就去上計算機系的課。后來發現我硬件背景不夠，又跑到電子系去上課。我之所以能做比較原創性的東西，并不用我熟悉領域的方法去解決，而是利用其他領域的工具，比如我用機械的思路解決不了，換一個思路，用計算機的方法就解決出來了。所以如果基本功不扎實的話，創新性技術是很難做出來的。

O：您覺得哪些基本功最重要？

Z:數學、物理、計算機、電子硬件，甚至包括一些機械設計。3D感知其實是一個非常交叉的領域。

談奧比中光印象

“成長速度遠遠超出我的想象”

O:談談您對奧比中光的印象？

Z：奧比中光的成長速度遠遠超出我的想象。我一直認為，好的技術不一定能夠做成好的產品，但奧比中光的技術和產品都做得非常成功。

只是快還不夠，還必須要做得足夠好。產品質量好了，給了客戶很好的體驗，得到客戶的好評，客戶才會繼續用，這樣公司才能夠持續發展壯大。奧比中光能夠做大做強，產品做得好是主要的原因。