來自杭州蕭山的先臨三維科技股份有限公司，是2024年第八屆生長大會的新晉獨角獸企業，在三維視覺行業處于領先地位。公司副總裁江騰飛是畢業于浙江大學的博士、高級工程師，他在會上做了主旨演講。

      他在演講中提到，3D數字化技術可以應用在很多行業，先臨三維認為產品力是公司發展最核心的要素，目標是努力成為具有全球影響力的三維視覺技術企業。

      江騰飛：首先很榮幸，我們能夠被評為今年的新晉獨角獸，我也很高興能夠有這個機會，站在這兒和大家分享先臨三維所做的事以及一些小小的體會。

      今天我演講的題目是《三維視覺，先臨精度》。

      三維視覺是我們所處的行業，“先臨精度”，我們把精度放在公司的名字旁邊，也能夠看得出來對于高精度的三維視覺技術的追求，是先臨三維的特色，也是我們多年來幾退幾進總結下來先臨三維的立身之本。

1、什么是高精度3D視覺技術?

      首先要回答一個問題，什么是高精度3D視覺技術。我們知道，人類在感知外部世界的時候，有70%的信息是通過人類的視覺系統（眼睛）獲取的，信息量的多少決定了我們對于外部世界感知程度的多少。

      舉個例子，假設我們開著一輛汽車在茫茫大霧里前進，遠遠地看到空間里有一個小點，開近了可能發現是個紅色的燈，再往近點可能會發現是一個紅綠燈，而且是個三角燈，再往近點可能會發現紅燈距離我可能就30米了，而我的車速還是50，那是不是應該趕緊踩剎車。

      通過這樣的例子可以看出來，對于外部世界的感知，通過視覺的方法，它所需要的信息量是由少到多，我們也把它分成了四個層次：看到-看清-看懂-看準。我們認為看到和看清是傳統的機器視覺或者說計算機視覺所關注和解決的領域，看懂就已經進入到了3D視覺所能夠處理的任務，更加進一步的是看準，我們對物體能夠提供尺寸信息的獲得，做精準測量，這塊是需要高精度的3D視覺感知能力，先臨三維所做的事情就落在中間這個小小的圓圈里。

      我們測量物體，小的能夠到一顆牙齒，大的能夠到高鐵的一節車廂。我們對于精度的定義是到5-500微米，不知道大家對微米有多少概念。

      簡單講個比方，小孩子的頭發絲大約直徑是50微米，所以可以看到我們所關注的精度范疇大概是在1/10根頭發絲到10根頭發絲直徑的尺寸，這已經是一個相當精細的程度了。

      總的來說，我們認為高精度3D視覺技術是以3D模型作為載體，力求真實、準確、完整地記錄空間的影像信息，并且基于這個信息去做分析和應用。

2、聚焦工業3D數字化、齒科3D數字化方向

      三維數字化的技術是一個技術底座，可以應用的行業非常多，我們把目光聚焦到了工業3D數字化和齒科3D數字化這兩大方向。

      為什么選擇這兩個應用場景？是因為經過多年來，我們發現這兩個行業有一些共通點：

      首先，這兩個行業都有比較完善的上下游的數字化應用配套，上下游的加工設備、上下游的制造設備都是全數字化的。

      第二，在這兩個行業里，都有非常完善的產學研人才儲備，有大量的大專院校在開設相應的課程，教學生如何去使用這些設備，怎么去進行一些分析、設計、檢測任務的執行。

      同時，有大量高校高水平的老師、教授，可以參與到一些更先進、前沿技術的探索當中。再一個，這兩個方向都有廣泛的社會需求。

      依托于這樣的一些觀察，最終把我們的精力、資源聚焦在這兩個方向上，圍繞在這兩個板塊里，也打造了從高精度的數字獲取到智能化設計、智能化分析、智能化檢測以及智能化定位和導航的完整閉環。

      在這個過程當中，我們也不斷去探索，積累了我們的自主研發技術。我們聚焦的自主核心技術主要有五大板塊，分成軟件和硬件兩大模塊。軟件層面上，已經具備了結構光的三維匹配算法，高精度的標定算法，基于人工智能的建模軟件。

      在硬件上，也實現了全自主核心器件的設計，以及光機電算一體化的控制系統。同時，我們也取得了150多項發明專利，有幸也在去年獲得浙江省科技進步一等獎，同時獲得了國家專精特新“小巨人”稱號。

      我們也很早去參與和制定了三維視覺測量精度的國家及行業標準，為什么要開始做這個事呢？

      有一個小契機，我們很早就已經研發出了三維掃描儀并將其應用到各生產場景，有客戶向我們反饋，說這個工業三維掃描儀用來做檢測、測量是挺好用、方便的，但是我的廠里用不了。我們就問為什么，他說因為我的廠要進一臺新的設備，你要導入我的生產體系，你們這個檢測、測量沒有標準，我怎么導得進來。也是在那個時間點，我們發現的確在國內如何去使用三維測量設備進行檢測，事實上是缺乏標準的，包括這個設備自身的標定、自身的校準也缺乏標準。那么，沒有標準就很難去幫助用戶在實際的生產過程中得到使用。因此，也是利用這樣一個契機和觀察，我們才參與并陸續主導制定了國家標準，兩項行業標準以及國家計量技術規范。

      通過這些探索，我們也慢慢總結出了行業里的一些心得體會，發現一項好的新技術，如果想落地，一定是要優先融入到用戶現有的工作流程當中，成為現有工作流程中的一個環節或者替換掉現有的一兩個環節，幫助提升效率。而如果一上來是一種顛覆式的、完全創新的、拋開現有工作流程不顧的方式，它的量級很難起得來。

3、3D視覺技術應用于工業3D檢測測量

      秉持著這樣的觀察，我們重新回到所聚焦的這兩個方向上來看，可以看到在高端制造領域，從產品的設計到生產制造，再到質量檢測，是一個非常通用的流程，每個環節都可以用得上。

      比如說，在產品設計的環節里，在現代化的工業品設計當中，已經很少有設計師的設計過程完全是從0到1靠手繪出來，大部分都有現成的東西可以去參考，我們的三維掃描儀就可以成為他的一種靈感提取器，幫助他快速地獲取三維的數字化模型，加速他設計的過程。

      同時，在生產、制造和質量檢測的環節，我們也通過客戶觀察到這個行業里已經逐漸有了一些變化趨勢。其中第一個趨勢是很多檢測動作已經從低頻轉向高頻，從原本的抽樣檢查開始逐漸加大頻次，從離線檢查到線上，從抽檢到全檢，這些過程對檢測的效率會提出更高的要求。另外，我們也發現有些客戶已經把檢測的作用從原有生產工序的最后一道篩選環節，變成了利用檢測這個方式去反饋加工制造，在加工制造的過程中進行加工補償，以這樣的方式去盡力提升良品率。

      那么，這些過程，都會對高精度3D視覺技術的使用提出更高的要求，也會帶來更多的機會。

4、3D視覺技術應用于口腔醫療

      口腔醫療是另外一個方向，我個人理解，口腔醫療和工業制造非常相似，口腔醫療的最終產物是幫助患者重新恢復他的微笑。它的過程產物有很多，種過牙的朋友都知道，你的假牙就是一系列的過程產物；做過正畸矯正的用戶也知道，你所戴的牙套，無論是隱形的，還是固定的托槽、鋼絲，都是過程中的產物，包括在種植手術當中的種植導板、美白牙齒的貼片。這些中間過程的產物，它們的設計生產也需要遵循剛剛說的制造一整套流程，從3D數據采集，到CAD設計，再到數字化制造和3D數字化檢測，都需要。

      那么，口腔醫療和工業制造相比，還有一些是它自身獨有的特點。總結下來特點主要是兩個：一是遠端協作，二是分布式加工。

      我們知道，醫生在診所里，在患者的身邊，他采集了患者的牙齒，要和他進行面對面的溝通交流，這個交流在以往很多時候對用戶來講是不可知的。怎么說？比如說你拍一個CT片，醫生指著這個片子里說，這個地方有顆牙齒好像蛀掉了，患者說，哪個地方是牙齒，分不太清楚，原因是那些影像數據的閱讀和查看是非直觀的。而基于三維數據的溝通，它會讓整個溝通的過程變得非常直觀，醫生講什么，在哪個位置，你看到就能夠明白、能夠反應過來，這是醫生和患者之間的溝通。

      另外，醫生需要把這些數據通過云端發送給在異地的加工廠，要和加工廠里的技工去溝通設計方案，這樣的過程也需要依托于3D數字化模型進行溝通。背后的加工廠設計好、生產好了假牙，戴到患者口內，通過快遞發到診所，讓醫生在患者口內試戴，往往不能做到十全十美，戴完之后一般需要重新去微調。比如說可能過長或者過短都需要醫生的微調，這個過程相當于是醫生和技工分屬兩端去做分布式的加工制造。

      我們也針對這樣的一些應用場景，從3D數據的采集，到智能化的設計、分析、檢測，打造了一整套完整流程。

5、3D視覺技術應用于越來越多場景

      除了前面講到的工業和醫療兩個板塊以外，我們也觀察到近幾年文化創意類的應用也在不斷蓬勃發展。這個領域一些應用需求相比前面兩種，精度要求沒有那么高，亞毫米就足以滿足要求，但是對于幾何和紋理、顏色的逼真還原程度要求是最高的。

      在這個過程中，我們也探索了很多手持的掃描設備，包括用戶很方便、快速地獲取3D數字化的模型，幫助他們做更好呈現。

      3D數字化技術可以在很多行業里得到應用，以下這張圖是先臨三維設備的客戶所屬行業，主要是高端制造，比如像航空航天、軌道交通、汽車工業等。

      近幾年在口腔醫療、消費娛樂這些領域，需求在快速增長。