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3 月 18 日晚在苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?

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如何评价 3 月 18 日晚在苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro?有什么亮点和槽点?

张抗抗,电动汽车/3D打印

亮点显然在于LiDAR槽点在于:从前买一个ipad的钱,现在只够买ipad键盘了。

作为一名汽车答主,本文可能包含较多的汽车技术内容,若不感兴趣请点赞后及时跳过(狗头

LiDAR: AR与无人驾驶在此汇合

AR(Augmented Reality)增强现实与无人驾驶,都是当下炙手可热的高科技技术

一个在消费电子领域,另一个则在汽车领域,表面上看风马牛不相及,但二者遇到了相似的技术难题:如何准确地感知到带景深的环境信息

先从汽车无人驾驶说起。解决这一难题的技术路线发生了重大分歧,分成了两大派:一派是特斯拉,另一派是其它

去年,特斯拉的创始人马斯克在发布自家Autopilot 3.0的时候,扔出一句颇具争议的话,炮轰了大半个自动驾驶行业:

激光雷达太蠢了,谁依靠激光雷达谁就会完蛋。
(LiDAR is a fool. Anyone relying on lidar is doomed)”。

马斯克为什么这么说呢? 是因为他坚持弱感知+超强智能的技术路线:既然人类可以通过大脑的超强低功耗智能 + 双目摄像头可以判断景深,那人工智能+ 双目测距也一定可以!

愿望是美好的,现实是残酷的,当前的人工智能就跟二傻子似的

如下图,发表在Nature上的「Why deep-learning AIs are so easy to fool」一文[1]举了一个例子:特征非常明显的一个“STOP“标志,变换角度之后就被AI识别成了哑铃(Dumb-bell)与球拍(Racket)。

另外一派的强感知+强智能路线,则显得简单粗暴地多:既然人工智能还是二傻子,那我就增强它的感知能力 —— 给它配备激光雷达LiDAR!

LiDAR这玩意的原理超简单的,就是逐点发出激光、测量返回时间,像盲人摸像一般得到整个景深信息。

其原理就是小学生都知道的: 距离 = 速度×时间,根本不需要深度学习、对象识别、经验推测这一通玄乎的东西!

如下图,就是LiDAR眼中的世界:它看不到车、看不到路,但可以“摸”到好多点,并组成带深度信息的三维世界

汽车领域讲完了,手机领域呢

手机领域,配备LiDAR的“强感知+强智能”是唯一的技术路线。

因为,即便超强智能算法能实现,手机CPU与电量在可预见的将来也无法支撑这样的算法(5G云计算也许行..)。

就这样,Apple又一次默默地做出开创性工作。

LiDAR与ToF啥关系?

有人说,苹果真行,把安卓阵营用烂的ToF(Time of Flight)技术抄过来,改个名字叫LiDAR又吹起来了。

又有人反驳,LiDAR根本不是ToF!

真相到底如何呢

直接下载苹果的专利[2]看看:

咱们看,有激光源、有反射光、有接收光的传感器(SPAD Array)。表面上,苹果LiDAR就是ToF技术啊

实际上呢? 实际上那可不还就是ToF技术的一种!

那Apple这次真的是挂羊头卖狗肉吗? 那也不是。

就像军用雷达,也分机械式旋转雷达和先进相控雷达,车用激光雷达也有技术高下之分;虽然同是ToF技术,但技术水平也会相差很大啊

若精度达到1毫米(固定距离),那可以把人脸扫描好并3D打印出来;若精度只有1厘米,那扫出来的都是马赛克。

所以说,即便同是ToF但技术水平不同,其差异就像有码和无码一样大

在人脸识别时代,Apple的结构光技术的深度精度就优于安卓ToF技术[3],那苹果这次推出的LiDAR技术,精度应该是远超安卓ToF技术的;而精度与分辨率的量变,会引起应用场景的质变

那Apple到底通过什么方法,实现了更高的精度与分辨率的呢

抱歉,专利US10324171B2我还没看完,看完了我再来补……

LiDAR会不会替代摄像头?

既然LiDAR这么暴力这么强,将来该不会替代摄像头吧?

肯定不会,因为摄像头与LiDAR是互补而非替代关系。还以汽车举例,车上安装了各种雷达、各种摄像头,它们负责感知的范围是不同的:

  • 摄像头:依靠别人、通过第三方发射波(光也是一种波)感知信息的,叫摄像头
  • 雷达:自给自足、通过自己发射波来感知信息的,叫雷达
  • 不同雷达:根据探测距离、分辨率等因素不同,三种雷达被区分为超声波雷达、毫米波雷达(1-10mm)、激光雷达。大体上来说,激光雷达探测距离最长、分辨率最高。

退一万步说,LiDAR这种靠“摸”的感知方式是无法得到色彩信息的,色彩离不开摄像头

说了半天,那LiDAR到底有啥用?

除了 @甜草莓 提到的AR游戏、AR装修之外,它还有一个重大意义: 补足了以3D打印技术为代表的分布式个性化制造的最难一环,也就是3D扫描

3D打印技术近些年发展很快,在工业3D打印中心的加工成本也很低,为啥还离生活这么远呢?因为对普通人来说,获取有意义的模型太难了!

而LiDAR在消费电子产品上的应用与持续改进,将彻底改变这一局面。也许再过几年,电影《十二生肖》中成龙大哥的这一科幻场景,就会变成现实:

参考

  1. ^https://www.nature.com/articles/d41586-019-03013-5
  2. ^US10324171B2 https://patents.google.com/patent/US10324171B2/en
  3. ^https://www.zhihu.com/question/26391866/answer/272236202