芯耀
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《2019CCTV 中國創(chuàng)業(yè)榜樣頒獎典禮》
央視主持人：接下來呢，我們有請曹董（福耀玻璃創(chuàng)始人曹德旺先生）為我們現(xiàn)場來揭曉 2019CCTV 中國創(chuàng)業(yè)榜樣的下一位得獎人。
曹德旺先生：2019CCTV 中國創(chuàng)業(yè)榜樣是——周翔。
獲獎介紹：
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圖源：CCTV 財經(jīng)
“這是一款全球最小的高精度 3D 掃描儀，掃描速度 0.1 秒，精度誤差 0.01 毫米，是人頭發(fā)絲的七分之一，這個高端產(chǎn)品的核心部件是一個小小的芯片，它的發(fā)明者名叫周翔。周翔把創(chuàng)業(yè)方向定位在底層芯片和算法的突破上，十年磨一劍，迭代近 30 個版本，周翔團隊把電腦主機大小的傳統(tǒng) 3D 成像設(shè)備做成了比指甲蓋還小的芯片，世界領(lǐng)先，價格只有國外同類產(chǎn)品的 1%。嵌入芯片做成了高精度 3D 工業(yè)相機，安裝在機器人身上，就如同有了一雙智慧的眼睛，底層技術(shù)的創(chuàng)新突破，讓 3D 科技在高端制造、教育、醫(yī)療、文物保護、公共安全以及家庭娛樂等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。從跟跑到領(lǐng)跑，周翔正向更高精度邁進。”
個人觀感：
看完《2019CCTV 中國創(chuàng)業(yè)榜樣頒獎典禮》比看了感動中國還要讓人興奮與動容，而這個周翔又是曹德旺先生推薦的創(chuàng)業(yè)榜樣得主，這讓我更想進一步去了解周翔團隊以及對我來說有些許神秘的 3D 掃描儀技術(shù)。
什么是 3D 掃描儀？
圖源：知象光電
3D（三維）掃描儀是一種科學(xué)儀器，它和一般的掃描儀不同，它是集光、機電和計算機技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對物體空間外形和結(jié)構(gòu)進行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。用來偵測并分析現(xiàn)實世界中物體或環(huán)境的形狀(幾何構(gòu)造)與外觀資料(如顏色、表面反照率等性質(zhì))。搜集到的資料常被用來進行三維重建計算，在虛擬世界中建立實際物體的數(shù)位模型。這些模型被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導(dǎo)引、地貌測量、醫(yī)學(xué)資訊、生物資訊、刑事鑒定、數(shù)位文物典藏、電影制片、游戲創(chuàng)作素材等領(lǐng)域。
周翔這個團隊到底為 3D 掃描儀做了什么？
- 在講團隊做了些什么之前，我們首先要了解這是一個什么樣的團隊？
據(jù)了解，這是一個典型的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合出成果的團隊，依托西安交通大學(xué)、中科院西光所、麻省理工學(xué)院等著名研究機構(gòu)。更巧的是知象光電的這兩位初始合伙人還是一對師徒，分別是來自西安交通大學(xué)機械學(xué)院的周翔副教授以及他的學(xué)生楊濤博士。而知象光電作為一家初創(chuàng)企業(yè)，目前公司員工規(guī)模有 50 余人，其中有 6 名骨干力量是西交大校友。
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圖源：知象光電
- 其次是是什么樣的契機讓這個團隊或者團隊中的某一人萌發(fā)出了利用國產(chǎn) 3D 掃描儀設(shè)計創(chuàng)業(yè)的想法？
在西交大當(dāng)博導(dǎo)期間，他就常帶領(lǐng)他的學(xué)生們參加各種競賽，并嘗試將實驗室的技術(shù)成果退出市場。而 2013 年，由周翔帶領(lǐng)的“挑戰(zhàn)杯參賽團隊”憑借 3D 人體快速掃描儀項目獲得了交叉創(chuàng)新一等獎。由于該設(shè)計具有很強得市場特性，因此很快有了第一個客戶，說來也巧，那幾年非常流行整容整形，也許那是當(dāng)時最貼近人臉識別的一種應(yīng)用吧，于是針對人臉效果展示的第一款“3D 人臉掃描儀”在半年后誕生，雖然沒有后來進階款產(chǎn)品的輕巧與智能，但由于價格只有市面價格的十分之一，因此在當(dāng)時也受到了一致好評。
此外，周翔在接受求爾君的采訪時表示，他對“人工智能+3D 成像”會成為未來趨勢的篤定來自于一個收購事件的啟發(fā)，那就是 2014 年全球社交巨頭 Facebook 以 20 億美元的價格收購了虛擬現(xiàn)實頭戴設(shè)備制造商 Oculus，此舉讓外界看到了 VR、AR 將成為新的技術(shù)趨勢，同時人工智能也已經(jīng)經(jīng)過一段時間的發(fā)展，日趨成熟。
團隊、技術(shù)、產(chǎn)品原型、資金扶持、利潤空間、市場、行業(yè)趨勢……，一系列的條件如天時地利人和般準(zhǔn)備就緒，于是在 2014 年 7 月，知象光電正式成立，主攻“3D 成像+人工智能”技術(shù)及配套軟硬件解決方案以及機器視覺人工智能方向。
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信息源：投資界
- 最后這個團隊為了達成目標(biāo)做了些什么，成果怎樣？
所有的成績都是來之不易的，更何況在中國這是一個從零到一的突破。
從科研作品向產(chǎn)品轉(zhuǎn)變中遇到的第一個問題就是定制化的困境，基本沒有量產(chǎn)的概念；其次是價格高導(dǎo)致的市場容量問題（主要用于醫(yī)療、工業(yè)等專業(yè)領(lǐng)域，沒有對進入更廣袤的消費市場），而這個年輕的團隊所追求的是把技術(shù)真正地做好，而且服務(wù)于整個社會和工業(yè)；最后，就如同在 2019CCTV 中國創(chuàng)業(yè)榜樣頒獎典禮上周翔的發(fā)言一樣，“借別人的核心器件去完成，永遠是一個沒有價值的事情，我一定要做自己的芯片。只有底層創(chuàng)新的公司，才能夠駕馭不同行業(yè)的產(chǎn)品需求，改變整個產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)生態(tài)?！保鴱牡讓觿?chuàng)新又談何容易。
為了解決這些難題，實現(xiàn)自己的理想，他們立足于傳統(tǒng)光學(xué)和計算機算法，攻堅底層芯片技術(shù)，通過不斷地試錯、糾錯和改進，終于通過自主研發(fā)的光學(xué)芯片和成像算法芯片（據(jù)知象光電官方消息，該芯片正處在預(yù)量產(chǎn)階段），將原本像計算機機柜大小的 3D 掃描儀主要功能濃縮進了指甲蓋大小的芯片里面，而在速度和掃描密度方面卻從原本的 10 秒、3 萬點提升到了現(xiàn)在的 0.01 秒、100 萬點，定位精度也達到了 0.01 毫米。同時，該團隊還在 2018 年打造了“象芯二代” 3D 人工智能平臺，以 3D 海量數(shù)據(jù)和 3D 人工智能算法為核心賦能硬件，成就了中國本土的三維重建生態(tài)。
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圖源：chinanews
以 2019 年推出的新一代便攜式 3D 安卓掃描儀 Fingo S1 為例，作為一種消費級產(chǎn)品，是國內(nèi)首個便攜式 3D 智能終端，它采用的就是“3D 建模+人工智能”技術(shù)，搭載 7.0 寸超薄高清觸摸屏、6 核處理器、64G 內(nèi)存和自研光學(xué)、AI 芯片，是嵌入式計算能力和云存儲的結(jié)晶，可隨時隨地掃描、輸出紋理清晰、色彩逼真的三維模型。主要作用是輔助校園開展建模等信息技術(shù)實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生專注創(chuàng)意和實踐的能力。從操作難易度上來講，不需要掌握 3D 修復(fù)技術(shù)的操作人員，普通人拿起設(shè)備掃描就能成像，且無需借助電腦等輔助設(shè)備。
是不是很有意思呢？搞得我也想來一臺了。（并非產(chǎn)品宣傳，純屬個人興趣）
售價僅為原來 1%？
接著上面的話題，如果我要買一臺玩玩，我那干癟的口袋是否能如我所愿呢？于是我開始關(guān)注它的價格。結(jié)合我在觀看《2019CCTV 中國創(chuàng)業(yè)榜樣頒獎典禮》時對價格數(shù)字的敏感性（畢竟窮嘛），這“價格只有國外同類產(chǎn)品的 1%”到底有多便宜呢？作為一位媒體人，還是要本著追求真相的原則，一查究竟。
知象光電 Fingo S1（價格：1.6 萬）
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圖源：taobao
主要對比參數(shù)：
1. 分辨率：200~1300 萬像素（相機分辨率 1300 萬*2）
2. 掃描精度：0.1mm
3. 點距：0.12mm
4. 掃描范圍：橫向 200mm*300mm*250mm，豎向 300mm*200*250mm
5. 掃描速度：≤2min/ 圈
6. 拼接方式：全自動轉(zhuǎn)臺拼接
7. 支持 3D 打印格式：stl、ply、obj
8. 機身尺寸及重量：192mm*122mm*15mm，520g
MICIOE（價格：78.5 萬）
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圖源：taobao
主要對比參數(shù)：
1. 分辨率：130 萬像素
2. 掃描精度：≤0.1mm
3. 點距：0.17mm~0.2mm
4. 掃描范圍：200mm*150mm（自由掃描模式下）
5. 掃描速度：＜3min/ 圈
6. 拼接方式：全自動轉(zhuǎn)臺拼接
7. 支持 3D 打印格式：stl、asc
8. 機身尺寸及重量：246mm*126mm*60mm，3.5kg
STONEX X300（價格：259 萬）
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圖源：njhq
主要對比參數(shù)：
1. 分辨率：1070 萬像素
2. 掃描精度：±4mm（50m 距離處）
3. 測量距離：2-300m(80%反射率)
4. 角分辨率：毫弧度 0.37mrad
5. 掃描速度：>4 萬點 / 秒
6. 可視范圍：水平 360°(全景視野），垂直 180°(90°* 2）
7. 支持 3D 打印格式：不支持
8. 機身尺寸及重量：215 mm*170mm*430 mm，6.15 kg/13.56 lbs (不帶電池)
查閱后感受：具體 1%這個量不好衡量，但是確實在主要參數(shù)相近的情況下，售價比國外主流產(chǎn)品低很多，未來量產(chǎn)后市場競爭力可見一斑。
3D 掃描儀(成像傳感系統(tǒng))行業(yè)分析
就 3D 成像領(lǐng)域而言，根據(jù) Tractica 的數(shù)據(jù)和分析預(yù)測，“全球 3D 成像傳感器和硬件子系統(tǒng)市場將從 2017 年的 82 億美元增長到 2025 年的 579 億美元。其中，工業(yè)市場預(yù)計將實現(xiàn) 53%的復(fù)合年增長率（CAGR），是所有市場中增長最快的，而移動市場是 3D 傳感器最大的分支，2025 年規(guī)模將達到 181 億美元。”
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信息源：YoleDéveloppement
此外，另一家市場研究機構(gòu) YoleDéveloppement 預(yù)計：“全球 3D 成像和傳感市場將從 2017 年的 21 億美元增長到 2023 年的 185 億美元，復(fù)合年均增長率為 44%?！?/p>
就人工智能領(lǐng)域而言，著名機構(gòu) IHS Markit 在 2020 年發(fā)布的普及度調(diào)查中預(yù)測，“到 2025 年 AI 應(yīng)用將從 2019 年的 428 億美元激增至 1289 億美元。AI 處理器市場也將以可觀的速度增長，到 2025 年市場規(guī)模將達到 685 億美元?！倍?AI 芯片的需求激增必將是 AI 整個行業(yè)發(fā)展的結(jié)果。
綜上，“人工智能+3D 成像”技術(shù)的未來已來。
寫在最后
“我們一定要加速去奔跑，所以我們每一天都只爭朝夕?！边@是周翔對其團隊的要求。
“芯片研發(fā)自主化很重要，要抓緊量產(chǎn)。”這是李克強總理對周翔說的話。
“向這些勇于創(chuàng)新的科技力量學(xué)習(xí)，在自己的崗位上發(fā)光發(fā)亮?！笔俏覀儑覍γ恳晃豢萍紡臉I(yè)者的厚望。
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