陣列計算相機即將開啟千億級市場。

2017年，11月3日。

這一天也許將來會被科學(xué)界尤其是AI人工智能產(chǎn)業(yè)界所銘記，因為它開啟了一個全新的千億級市場；不過，似乎全世界億萬的愛美女性更應(yīng)該感謝它，因為它即將帶來新一輪的相機拍照技術(shù)革命。

這簡直是個天大的好消息！

江蘇昆山陽澄湖費爾蒙酒店，一樓。清華大學(xué)、昆山杜克大學(xué)、中科院西安光機所、上海科技大學(xué)、昆山工業(yè)技術(shù)研究院、安科迪公司、美國Light公司、中興集團、復(fù)星集團、中科創(chuàng)星、琢石投資、久有投資......學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界、投資界，全部到齊。

而第三次相機技術(shù)的革命，也在這一天悄然來臨。繼膠卷相機和數(shù)碼單反相機之后，陣列計算相機技術(shù)正在向業(yè)界露出冰山一角。

其背后，是一個甚至數(shù)個千億級的市場。

相機技術(shù)發(fā)展：

膠卷的“百萬像素”和數(shù)碼的“千萬像素”

世界上第一臺相機誕生于1826年。由法國人尼塞弗爾·尼埃普斯借助暗箱繪畫成像原理，“拍”出了世界上第一張永久性照片，它代表著“攝影”的誕生。不過，并不能稱為相機。

真正做出相機雛形的是法國人達蓋爾，他發(fā)明了利用感光成像原理制作的銀板相機。因此，達蓋爾的發(fā)明被公諸于世的1839年也被稱為攝影技術(shù)的誕生之年。

1900年，美國柯達公司造出了世界上第一臺117膠卷相機，從此讓相機技術(shù)進入了日新月異的高速發(fā)展時代。

從成像的基礎(chǔ)技術(shù)、核心要素來看，相機技術(shù)的膠卷時代和數(shù)碼單反時代，是其最為重要的兩次技術(shù)變革，被稱為第一次技術(shù)革命和第二次技術(shù)革命。

從上世紀70年代開始到世紀末的大概20年時間是屬于膠卷相機的時代，其中80年代絕對是其黃金時期。膠卷相機時代造就了一批巨頭企業(yè)，其中美國柯達公司、日本富士公司和德國的萊卡公司最為龐大。當然，還有中國的民族驕傲——樂凱膠卷。

作為第一次技術(shù)革命的膠卷相機有兩大顯著特征，一個是其拍照的實現(xiàn)方式是“膠卷+鏡頭”，另一個是大部分的膠卷相機像素都集中在600-800萬像素之間。因此，膠卷相機時代也被稱為百萬像素時代。

而作為第二次技術(shù)革命的數(shù)碼單反相機誕生于1975年，不過其真正壓倒性取代膠卷相機則是從1996年開始，直到現(xiàn)在。

數(shù)碼單反相機，用光學(xué)傳感器取代了膠卷，其拍照方式也變更為“傳感器+鏡頭”，而像素也達到了千萬級別。（由于大家現(xiàn)在單反相機太過普及，因此本文也不再贅述。）

億級像素的陣列計算相機時代已來

陣列計算相機，被稱為第三次相機技術(shù)的革命，它首次把光學(xué)技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合在了一起。

陣列計算成像技術(shù)是光電子技術(shù)與計算機技術(shù)的完整組合。基于陣列計算成像平臺，可適應(yīng)各種圖像捕獲的場景、遠距離、寬視角等多陣列組合，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

琢石投資創(chuàng)始合伙人鐘潛凱認為，陣列計算相機不僅可以看得更遠，大視場角、遠距離；還可以看得更清晰，億級像素，超高清；此外，它可以全局細節(jié)實時記錄，帶來數(shù)據(jù)獲取量的提升，為AI應(yīng)用結(jié)合提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

區(qū)別于膠卷相機和數(shù)碼相機的是，陣列計算相機有幾大根本性革新和鮮明特色：首先是采用多鏡頭成像技術(shù)，其次是拍攝像素達到了億級、甚至十億級，并在將來會更高，第三是創(chuàng)造性的利用以GPU為核心的計算平臺實現(xiàn)對圖像的處理、壓縮、計時和拼接。

作為國內(nèi)第一家陣列計算相機的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)公司，上海安科迪公司CEO王惠東說：“第三代從要素上講發(fā)生了幾個重要變化。第一，鏡頭還在但不是一個鏡頭了，而是一組鏡頭。這一組鏡頭的作用就是克服了傳統(tǒng)光學(xué)的局限。光學(xué)沒辦法長焦聚集對焦一個點，如果想要看更多更遠視角的東西并記錄下來，怎么辦？

“人的眼睛一樣可以任意看，但是鏡頭不行。所以我們使用一組鏡頭，實現(xiàn)了多焦點、多平面、多視角的視覺取景，用鏡頭獲得不同的圖像數(shù)據(jù)。

“第二是獲得數(shù)據(jù)之后，除了Sensor傳感器之外，需要用GPU進行整個圖片和視頻的格式化，從而還原一個和你感受到的生活場景一樣的真實的圖像環(huán)境。這個就是下一代核心技術(shù)的變化。我們把這個過程稱為Computional image techonolgy計算機成像技術(shù)。”

因此，很有可能出現(xiàn)的情形就是，人們已經(jīng)習(xí)慣的數(shù)碼相機的概念今后將會變成計算相機的概念。這是一個根本性的變革。

可以預(yù)見的是，當相機技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合以后，整個成像能力將會被無限放大。從千萬級像素到億級像素、十億級像素，在概念上沒有了局限。只要硬件跟得上，就可以實現(xiàn)。

值得注意的是，陣列式計算相機的億級像素和普通數(shù)碼相機的大像素截然不同。

目前傳統(tǒng)數(shù)碼相機也可以實現(xiàn)超級像素，瑞士SeitzPhototechnik AG公司的Roundshot D3 神級相機，采用24mm鏡頭可達1.42億像素；采用80mm的鏡頭時像素可達4.7億；采用250mm鏡頭時，像素則可達14.8億。

不過，這些都是用一個或幾個相機同時拍攝，拍完之后再用軟件拼接成一個大圖像，除像素超級龐大之外，實用價值并不凸顯。

而陣列計算相機是用一組陣列式、多個鏡頭拍攝即時圖像，獲得億級以上數(shù)據(jù)并同步實現(xiàn)圖像處理，還原出最為貼近真實場景的圖像，拍攝之后，得到的是一個動態(tài)的億級像素的圖像數(shù)據(jù)。

這些遠遠超出目前所有單鏡頭相機的、數(shù)以億計的圖像數(shù)據(jù)在以大數(shù)據(jù)為支撐的AI人工智能產(chǎn)業(yè)中的價值將是難以估量的。

陣列計算相機即將開啟千億級市場

基于陣列計算相機可供分析的億級、十億級別的龐大圖像數(shù)據(jù)，其在幾乎所有的AI領(lǐng)域都將會迎來最大限度的利用。

長期從事醫(yī)學(xué)RUSH顯紅鏡研究的清華大學(xué)教授范靜濤說：“由于大視角和高分辨率的反比作用，未來的趨勢是必須放棄孔徑成像，而改用陣列相機，建立照相機陣列。”目前，他們用了35個鏡頭，每個分辨率為1.5億像素，通過光子技術(shù)與斷層技術(shù)對這些相機拍攝的畫面進行融合。今后，陣列計算相機將在大腦成像領(lǐng)域成為首選。

不過，陣列計算相機的市場遠不止于此。計算機視覺、人臉識別、智能手機、無人駕駛、視頻直播、三維建模、監(jiān)控安防......每一個都是百億甚至千億級的市場。

計算機視覺、人臉識別、安防和智能手機是陣列計算相機最為直接和徹底的應(yīng)用場景。

第一，計算機視覺和人臉識別領(lǐng)域。眼睛對于人類的作用，眾所周知。而作為計算機和所有一切智能設(shè)備的眼睛，相機的重要性也是不言而喻。在計算機視覺市場前景上，據(jù)American Imaging Association預(yù)測，2015 年全球計算機視覺市場規(guī)模約 42 億美元，2016年為45億美元，而2017年將達到50億美元左右；

而在金融領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的人臉識別的市場前景亦是誘人，據(jù)云從科技創(chuàng)始人周曦預(yù)測，“未來五年（2022年）之內(nèi)，國內(nèi)人臉識別的市場規(guī)模可能將達到 1000 億元。”

第二，無人駕駛領(lǐng)域。今年7月，英特爾（Intel）與研究公司Strategy Analytics聯(lián)合發(fā)布的一份報告預(yù)計，無人駕駛汽車市場的規(guī)模將在2050年前達到7萬億美元。在這個萬億級別的市場中，為車輛提供導(dǎo)航和場景識別的車載相機，其所占的份額似乎并不難以想象。

第三，安防領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國三線城市的攝像頭數(shù)量在在2-5萬左右，二線城市在5-10萬，而攝像頭密度最高的北京市每千人的攝像頭數(shù)量59個，總數(shù)量在12萬以上。2011-2016國內(nèi)的安防市場已經(jīng)連續(xù)5年保持2位數(shù)增長，其中2016年我國整個安防市場規(guī)模達到5000億以上，而安防設(shè)備市場產(chǎn)值大約在1900億元人民幣。

著名圖像技術(shù)專家、安科迪CTO范柘博士認為，未來的安防方向，相機像素一定是億級的，首要的是要做精百米級的人臉識別清晰度（這對于人臉識別公司來說是至關(guān)重要的）。而在高精攝像的三大要素（算法、數(shù)據(jù)和相機）中，其中拼算法的時代已經(jīng)過去了，拼數(shù)據(jù)已經(jīng)有BAT入局，難度極大，因此拼相機是最可行的。

第四，智能手機領(lǐng)域。Light公司創(chuàng)始人&CEO Rajiv laroia說：“隨著智能手機的普及，全球有約1.5億的攝影師，捕捉生活成為了競爭性運動。但這些相機拍攝的照片質(zhì)量不高。而解決問題的辦法就是，使用綜合了手機的便攜性和單反相機高清晰的陣列相機，讓大家不再受限制，隨身攜帶就可以拍攝高質(zhì)量照片。”

2016年全球智能手機保有量首次超過20億臺，而據(jù)調(diào)研公司IHS Markit預(yù)測，到2020年全球智能手機保有量甚至將達到60億臺。

正如安科迪CEO王惠東所說的那樣，“這其中，隨便拎出一個都是千億級的市場。”

總結(jié)：雖然還有很長的路要走

但商業(yè)化浪潮已勢不可擋

任何新舊技術(shù)的交替，雖然新技術(shù)最終會全面勝出并成為市場主流，但其過程必然是漫長的、拉鋸式的、充滿不確定性的。對于相機技術(shù)來說，也同樣如此。

擺在陣列計算相機技術(shù)面前的問題，首先是產(chǎn)品硬件的小型化和便攜化，碩大的攝像頭（目前安科迪的產(chǎn)品尺寸為：280L*320W*140H）雖說適應(yīng)安防監(jiān)控的需求，但還并不適合裝在手機上，這是顯而易見的；其次是要建立穩(wěn)定的、成熟的“技術(shù)——產(chǎn)品——市場”生態(tài)鏈，牽涉到技術(shù)更新、硬件成本、產(chǎn)業(yè)配套和營銷推廣等一系列問題，沒有一個環(huán)節(jié)是可以輕易解決的，可謂任重而道遠。

不過，近期除數(shù)個城市安防系統(tǒng)采購之外，據(jù)說國內(nèi)重點安防場所將會全面換裝陣列計算相機。

這讓我們有理由相信，雖然陣列計算相機還有很長的路要走，但商業(yè)化已然開始，其浪潮勢不可擋。