面包屑

感觉到成功

Take a look at our University's ground-breaking Time of Flight research 和 the 美狮彩票 researchers wowing the world’s top tech giants.

相机瓷砖

受研究启发的创新

在过去的二十年里, a University of 美狮彩票 research group has been quietly working under the radar to develop three-dimensional (3D) camera technology for the world’s top technology companies.

该技术基于飞行时间(ToF)原理, 它测量光线从相机到物体然后再返回所需的时间, 使机器和数字设备“看到”三维世界.

3D相机构成了许多新兴应用程序和软件的基础, 游戏的关键, 虚拟现实(VR)和工业机器人技术.

新iPhone上的面部认证, 控制装配线上的机械臂, 自动控制空调的智能建筑, 物流服务测量包裹等都可以使用3D摄像头.

理查德·康罗伊

在飞行

ToF research done by engineering researchers at the University of 美狮彩票 is the basis for a lot of these technologies, 它有可能改变包括机器人在内的许多行业, 安全, 汽车, 航运和物流, 工业和农业.

在美狮彩票首页的支持下 美狮彩票Link - the University’s commercialisation arm - the ToF research group went on to launch a successful spin-off company, Chronoptics.

与全球领先的半导体产品合作, the 汉密尔顿-based company focuses on improving machines' ability to interact with the world with high-fidelity 3D cameras.

Chronoptics首席执行官理查德·康罗伊(理查德·康罗伊)是ToF最初研究小组的成员, 他说,很少有人知道美狮彩票是ToF研究人才和专业知识的中心.

“这些事情需要庆祝,”理查德说. “有一些非常酷的事情正在发生. 美狮彩票的电气工程项目非常棒, 这里的毕业生是世界上最好的毕业生.”

它是怎么开始的??

The story has its origins in a h和ful of passionate 美狮彩票 engineering researchers 和 world-class teachers.

理查德,一个“土生土长的美狮彩票男孩”,从圣约翰学院来到美狮彩票首页. 他原本打算学习管理,后来一项奖学金吸引他进入工程学.

理查德说:“这是一个非常好的项目,教学质量很高。 荣誉工程学士学位 in 电子工程 in 2005.

他受益于阿德里安·多灵顿、戴尔·卡内基和迈克尔·克里的教导和领导.

三人, 由艾德里安, started the Time of Flight imaging research group at 美狮彩票 in 2002 - a collective which would eventually become a commercial venture called Chronoptics.

那是一个鼓舞人心的时代,聚集了许多杰出的研究头脑.

“阿德里安来自计量学背景,这是测量的科学. 美狮彩票首页有戴尔·卡耐基他从事机器人研究想给机器人装上摄像头. 然后是Michael Cree他专注于图像和信号处理, 从摄像机获取数据并将其转化为有意义的测量结果,”理查德回忆.

2002年年中,阿德里安去了美国宇航局兰利研究中心, 2004年,他带着一些创新的想法回来了.

他当时正在用相机测量充气的太空结构. 正是在那里,他想出了其他方法来让相机进行3D测量,”理查德回忆.

什么是飞行时间和3D传感?

Time of Flight uses the time it takes for light to go from a camera to an object then back again to measure distance.

“这是最简单的物理原理之一, 时间之间的关系, 距离和速度. 如果你知道去一个地方再回来需要的时间, 你知道它的速度, 那你就知道它走了多远,理查德说:“.

这些原理是ToF三维传感的基础, 这是一项突破性的技术,允许多种应用.

“3D相机测量物体的形状,”理查德解释道. “不像普通的相机可以测量颜色,这些(3D)相机可以“看到”距离. So, 每一张图像都相当于发送了一百万个卷尺来生成真实世界的3D地图.”

例如,3D传感可以让机器人看到物体的大小和空间位置, 让机械臂伸出来并准确地与之互动.

下一个步骤

The ToF research group began working with 美狮彩票Link - the University’s commercialisation arm - on research with commercial potential, 对一些早期的概念申请专利.

阿德里安有一个“疯狂的想法”,启发了理查德的一些电子工程研究.

It involved designing their own silicon electronic chip - a specialised image sensor that is a core component of a 3D ToF camera.

然而,新西兰却没有发生这样的事情. 理查德获得了富布赖特奖学金来探讨这个话题, 和 in late 2007 went to Silicon Valley to work at semiconductor company Canesta (which has since been acquired by Microsoft).

这是一个机会,不仅学习创建3D图像传感器芯片技术的基础, 而是与这个令人兴奋且不断发展的行业中的其他工程师合作.

“我看到了他们面临的一些挑战,知道美狮彩票首页有一些解决方案,”理查德说.

艾德里安和安德鲁·佩恩, 美狮彩票博士后学生之一, 飞到美国推销他们的想法. It was the beginning of a mutually beneficial research 和 commercial relationship for the University of 美狮彩票.

Canesta(现在的微软)将美狮彩票视为《美狮彩票》人才的神奇温床,理查德说:“.

“It was great to have a concentrated group of remarkable researchers 和 engineers focusing on Time of Flight technology.”

作为一个结果, 美狮彩票电气工程研究人员在制造ToF相机产品的全球公司任职, 包括理查德, 安德鲁, 以及联合创始人Refael Whyte & Chronoptics首席技术官)、约翰·哥德巴兹和肖恩·查尔斯顿.

一些人被拉进来工作 Kinect, an innovative motion sensing input device produced by Microsoft 和 first released in 2010 - technology that was originally used in its Xbox video game consoles. 其他值得注意的产品包括微软的HoloLens VR头盔.

Other interesting applications in the consumer electronics area include greenscreen for video calls - with 3D cameras enabling people to project themselves into a scenic background image, 并作为汽车领域的安全特性, 使车辆可靠地检测行人.

设置Chronoptics

In 2014, 在完成了一些商业研究工作之后, 艾德里安, Refael 和 Richard decided that the time was right to form a company to complement the University’s ongoing ToF research programme.

美狮彩票Link的支持下, 这个研究小组开发了一系列专利, 商业化的道路是清晰的.

They continued building relationships with large multinational companies that implement these technologies (who must remain confidential).

“这些都是大芯片公司,它们正在开发用于摄像头的核心技术, 但不是相机本身. 他们喜欢美狮彩票首页的地方在于美狮彩票首页可以提供他们可以采用的独特的ToF算法, 美狮彩票首页可以为他们的客户设计3D相机,理查德说:“.

“这是一种大多数人可能不知道存在的底层技术, 但随着时间的推移,它将变得无处不在,嵌入到许多不同的产品和应用程序中.”

Chronoptics相机瓷砖

开发新的创新

Chronoptics公司开发了一款3D深度传感相机,KEA ToF开发套件.

It is an “uber flexible” out-of-the-box piece of technology which allows customers to adapt it for their own unique applications, Richard, 谁在和Chronoptics团队一起发展相机业务.

In 2020, Chronoptics signed an agreement with global microelectronics engineering company Melexis who wanted exclusive use of multipath 和 linearity error correction technologies in their 汽车 applications.

The technology helps mitigate the distortion that occurs when doing 3D measurement in 和 around a car when there are bright reflective objects such as licence plates 和 road signs.

该许可协议导致了一种商业关系, Melexis为他们的大型汽车客户开发的技术.

牛瓷砖

猕猴桃的连接

Chronoptics与新西兰公司在当地进行了创新.

Their 3D sensing cameras helped a leading NZ agritech company to measure the body 和 health condition metrics of cattle “just by taking a snapshot”, 道格说.

The same technology was applied to lameness - an issue that has a $300 million plus economic impact on the dairy industry.

“每天都有奶牛走向牛奶场. 如果你有一个自动检查奶牛的摄像头, 您可以更快地诊断问题并减少生产力的损失,”道格说.

Chronoptics have also worked with an Auckl和 logistics company to develop technology for cargo 和 freight dimensioning, 也为另一个客户在园艺方面的应用.

走向未来

有八个员工, Chronoptics计划继续培养与关键客户的关系, 增加他们的客户基础和在线表现, 并开拓新的国际市场, 包括美国和日本.

道格说,未来的潜力令人兴奋.

“工业应用是目前增长最快的应用之一. DHL有各种形状不同寻常的大盒子,他们必须测量并定价, 而不是有人拿着卷尺和计算器, 你把它放在3D摄像机下,它就会吐出体积. 你可以想象这对一家公司的价值.”

理查德补充道:“安全性和访问控制迟早会变得很重要, 美狮彩票首页正在和一些人讨论如何与之建立合作关系.”

未来潜力巨大. ToF和3D传感可能涉及识别并让乘客通过机场大门, 或者在超市和零售店通过面部识别终端支付.

“这些东西都是要来的. 美狮彩票首页想要参与其中,”理查德说.

道格补充道:“就这项(技术)的能力而言,美狮彩票首页只是触及了冰山一角, 十年后,我相信情况会完全不同.

“随着越来越多的技术问题得到解决, 应用越来越多, 还有越来越多的机会.”

深度传感市场预计将在未来几年显著增长, 在五年内达到150亿美元.

He stresses the time 和 effort it can take to take something from research 和 proof-of-concept to adoption can be “monumental”.

“下一代技术可能在几年内看不到商业效益.
重要的是要承认它所花费的时间. 有时候你的研究功能在商业上很重要, 但你可能不知道它的早期,”道格说.

将美狮彩票的研究人员与世界联系起来

多年来,Chronoptics与全球科技公司的关系持续发展, 和 the connection to 美狮彩票 University 和 its world-leading electrical engineering research continues to support it.

学者如 副教授Michael Cree李博士斯特里特美狮彩票继续他们的工作,支持和指导新一代的学生.

“与美狮彩票首页的旅程, there has been a huge amount of success with the students who have been through our research group 和 what they've gone on to achieve in their careers."

就像技术本身, 美狮彩票电子工程专业学生的机会是巨大的, 有潜力做有影响力的研究,并为全球科技公司工作.

“Some of these key strategic partners of ours see benefit in having the research function 和 University of 美狮彩票 connection,理查德说:“.

He says there are also opportunities for electronics 和 engineering students 和 graduates to work at Chronoptics.

"We love collaborating with the University on student research projects; it's a great way to engage on topics that potentially have commercial relevance."

这项研究进行了一个完整的循环, 和 Chronoptics’ KEA camera is now being used by other 美狮彩票 researchers in the Mechatronics programme in the development of agricultural robots.

教授迈克•杜克, who is the University’s Dr John Gallagher Chair in Engineering says that they are using the camera for preliminary field trials in vineyards, 绘制葡萄藤上的葡萄图, 他们还在一个即将进行的研究项目中使用这项技术来识别和收获成熟的蓝莓.

“这款相机非常出色. 你可以有一个3D模型,实时更新. 相机的分辨率和处理速度对美狮彩票首页的工作至关重要.”

了解更多关于学习的信息 美狮彩票的电气和电子工程,或探索机会在 计算与数学科学学院.