如何低成本解決空間定位問題？歡創科技以「單目＋AI演算法」切入

作者｜劉敏

編輯｜陳光

微信公眾號ID｜Xtecher

在VR領域，空間定位與追蹤是保證用戶體驗的關鍵一環，其不僅能更好地提供沉浸感，也能大幅降低用戶位移帶來的畫面不同步感及眩暈感。

在已推出的VR頭盔中，HTC Vive的產品體驗處於領先地位，很重要的一個原因是它擁有Lighthouse空間定位系統，系統基於「激光光塔+光敏二極陣列」技術方案，能夠實現高精度、高反應速度的室內定位，從而在交互體驗上比競品更勝一籌。

但在歡創科技Camsense創始人兼CEO周琨看來，要運用到消費電子領域，Lighthouse系統的價格略昂貴。歡創科技希望能為工業領域、虛擬現實、智能電視等行業提供更低成本、高性能的空間定位和位置追蹤系統，以解決人機交互與高精度定位問題。

在VR領域，歡創科技選擇開發的是一套Outside-in Tracking空間定位方案(inside-out方案也將在不久後推出)，通過外部的紅外攝像頭和特徵點追蹤，去定位人頭部和控制器的位置。

具體而言，歡創科技會在VR頭盔和移動手柄上放置LED主動光源，這些LED光源會自行發光，且不同光源發出的光顏色不同。因為紅外攝像頭本身已屏蔽掉了大部分可見光信息，這樣攝像頭在拍攝時，就能將光源與背景環境、不同光源的相對位置進行很好的區分，深度學習演算法再通過計算LED光源在圖片中的坐標來推算光源相對於攝像頭的位置，並最終確定手柄和頭顯的位置。

考慮到單目攝像頭在定位精度上與雙目方案存在一定差距，對演算法的挑戰性更大，歡創科技在四個方面予以了優化：

一是通過高幀率連續空間採樣來提高標定精度，可理解為對一幅原本細節粗疏的畫面重複拍照，以儘可能提高採集樣本的數量，從而補充更多像素點信息；

二是通過演算法優化，將圖像提取精度精確到0.01個像素，即亞亞像素級別，比業內其他公司要高一個數量級（10倍左右）。其技術邏輯是將每個像素分成更小的單元，並對這些更小的單元實施插值演算法，這樣就可以用相對低像素的單目攝像頭，達到高價硬體才能實現的性能，從而降低硬體成本；

三是採用多感測器融合技術，通過加入IMU慣性測量單元採集到的信息來提高信噪比；

四是通過調製光線，去除環境光照等干擾因素對攝像頭的影響。

周琨告訴Xtecher，歡創科技是全球第二家採用單目實現VR三維空間定位系統的公司，並與採用同類方案的Oculus Rift進行過比對，在平均位移誤差、平均旋轉角度誤差以及平均位移抖動、平均旋轉角度抖動等指標上已優於Oculus方案，且硬體元器件成本更低。這套方案吸引了HTC的注意，HTC王雪紅今年曾到訪歡創科技進行考察。

HTC王雪紅到訪歡創科技考察

商用客戶方面，歡創科技已經和國內某VR標杆客戶簽署了空間定位產品合作協議，為其提供空間定位產品;國內某著名VR標杆客戶正在評估，在參與評估的項目中，歡創科技的技術指標排名第一。此外，歡創科技也同國外某VR客戶簽署了產品合作協議。

基於自家系統，歡創科技推出了兩款高精度攝像頭——適用於電視操控、電視遊戲、機器人室內導航的雙目攝像機Camsense M1，適用於VR空間定位、工業領域定位的單目攝像機Camsense M2，均已量產出貨。此外，公司也可提供針對VR遊戲的攝像頭和移動手柄，以及適配於電視遊戲的攝像頭和遊戲光槍，以代工的方式生產。

智能電視作為歡創科技最早切入的領域，僅遊戲光槍一項，公司先後與創維、樂視、酷開、海信等主流電視廠商達成了合作，迄今累計出貨量達到十餘萬台，產品成本定價僅在百元左右，贏利點包括硬體銷售及SDK收費。合作模式為B2B2C——歡創科技提供攝像頭和遊戲手柄硬體給電視廠商，電視廠商再以搭配銷售或贈送的形式推向C端用戶。這樣的做法，減少了運營成本，歡創科技能夠專註於軟體層面的開發。

除電視和VR，為充分發揮定位技術上的優勢，歡創科技正和上海大學聯合開發一套面向工業領域的機器臂高精度3D測量的解決方案，以最大程度降低機器臂操作誤差，可用於大型精密零件的柔性自動化裝配線。潛在客戶包括中國商用飛機公司等高端製造企業，該系統要求在大型測量空間內達到0.2mm的定位精度，歡創科技的定位系統能夠勝任這一挑戰。

談及未來規劃，周琨表示，公司下一步將專註於工業領域以及VR設備研發，智能電視作為公司當前主要營收來源，已建立起一定市場口碑度，將繼續重點推廣。

公司現有員工以研發為主， CEO周琨，連續創業者，清華大學深圳研究生院碩士導師，深圳市高層次人才，南山區領航人才，師從973首席科學家、長江學者戴瓊海教授，在人機交互領域研究超過十年，擁有發明專利十餘項，曾先後就職於芝加哥貝爾實驗室、中國移動等知名企業;首席科學家戴瓊海，清華大學自動化系教授、博導、副系主任，2012年國家技術發明一等獎獲得者、973首席科學家、長江學者、傑出青年基金獲得者，在3D圖像處理、3D圖像顯示、光場計算有深厚積澱。

歡創科技於2014年成立，同年6月獲得國內著名互聯網天使投資人500萬天使融資，2016年6月完成東方富海、樂視數千萬Pre-A輪融資，2016年10月獲深圳市100萬元無償資助，現已啟動新一輪融資，將用於技術研發、團隊建設及市場拓展。

另據最新消息，歡創科技已成功通過騰訊AI加速器近1000：20比例遴選，即將入駐騰訊AI加速器，將獲得由騰訊提供的AI技術、資本、導師、渠道、市場等五大層面的創業扶持。

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封面來源：網路 排版：陳光 校對：米琪

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