从技术角度看DJI与YUNEEC的专利纠纷【5iMX解析】

2016-4-6 19:02

4月2日，DJI大疆创新在美国加州中区联邦地方法院起诉昊翔国际有限公司（Yuneec International Co.Ltd）及昊翔美国公司（Yuneec USA）侵犯其在美国获得授权的专利，并要求在北美范围内申请销售保护，禁售昊翔Typhoon H系列无人机。

消息一经发布，便引发了媒体和业界资深人士的广泛讨论。

有学者认为：专利的作用就是用来保护申请者权利的，Yuneec如果侵犯了DJI的技术核心，以此寻求诉诸法律，是可以理解的。

但也有人指责DJI：频繁进行专利诉讼，目的只是为了拖延这些公司的产品在海外的上市时间，因为在最终判决前，这些公司的产品无法获得销售许可。

还有人认为：之所以DJI紧盯着Yuneec，是因为Intel的资金和技术帮助Yuneec快速成长已经构成威胁。尤其在新一代的智能无人机竞争中，唯一有望对抗DJI精灵4的产品——Typhoon H发布之际，来这么一场官司，显然是为了扰乱Yuneec的布局，给自家的精灵4产品留足销售时间。

孰是孰非，我们5iMX不是专利专家不好判断（国外专利官司非常复杂，通常要打1-2年才有结果）。今天，5iMX只从一个模友的角度，研究一下专利纠纷中很重要的一点，也是广大模友和无人机爱好者最关心的热点话题——避障技术。旨在分享一些研究心得，与这场官司孰是孰非无关。

DJI认为Yuneec侵犯了哪两项专利？

起诉书称，大疆受到侵犯的美国授权专利包括“目标跟踪的系统和方法”（美国专利编号 9，164，506 ）与“可更换的云台”（美国专利编号 9，280，038）两项。其中目标跟踪的系统和方法主要是针对的昊翔的避障功能。

我们先来看看大疆的精灵4避障原理：借鉴仿生学原理，利用左右两只眼睛看到物体的视觉差，获得物体深度和距离的信息。精灵4能够识别大于500像素，最近0.7米，最远15米的障碍物；水平视角60°，垂直视角为30°。

注：精灵4在机身前部脚架上方安置有两只摄像头，通过这两只摄像头捕捉到的画面，利用计算机快速完成三维建模，便可发现前方的障碍物。俗称“双目视觉避障”系统。

通过观察大疆最早发布的Guidance避障模块便能发现，精灵4的双目避障其实是沿用了Guidance的核心算法，但又有所区别。从下图可以看出，Guidance是“双目+超声波”的复合避障结构，而精灵4取消了超声波辅助，只沿用了双目避障系统。

注：Guidance是“双目视觉+超声波”的复合避障结构

双目视觉避障的优势体现在距离远（15米），能保证三维信息精准。缺点是弱光环境下（夜晚）不行，另外无法识别电线、树枝等细小障碍物。

那么问题来了

Yuneec的Typhoon H也是采用的类似的避障系统吗？

从我们获取的信息来看，Yuneec是采用的Intel的RealSense（实时感知）技术。RealSense其实就是一个自带实感技术的摄像头系统，有F200、R100、R200三款产品，其中比较常见的是F200和R200。其中F表示前置摄像头（就是用来自拍的那个），R表示后置摄像头，由于早期的定位原因，所以就以手机和平板上的前后置摄像头来命名了。

RealSense能够通过计算所拍摄物体与摄像头的距离，从而获得景深数据，对物体进行定位。当然，既然有了位置信息，就可以让无人机实现自主避障。整体的原理与微软的Kinect接近。这也就是为什么英特尔在演示RealSense技术的时候，其形式和 Xbox 的体感游戏类似了。

注：Intel RealSense F200实感3D方案内部构造

F200方案采用“结构光”的原理，由红外激光发射机发射结构化模式的第1类红外光，红外传感器用于捕捉物体的尺寸特征，而位于中间的色彩传感器则用于捕捉画面细节。不过F200有效距离只有0.2~1.2米，因此只能用于室内。

注：Intel RealSense R200实感3D方案内部构造

R200采用“双目视觉”的原理，由红外激光发射器发射红外光，分布在两边的红外传感器根据视差，利用三角定位，来判断物体的距离，同样可以对物体进行定位。虽然在细节处理上R200不如F200，但其室内使用距离为3~4米，在室外距离更远。据此可以断定，Typhoon H无人机采用的就是R200的方案。

注：Yuneec Typhoon H采用的是Intel RealSense + 超声波辅助避障系统。

Intel研发RealSense的目的不仅仅是为了无人机避障，而是能够精确识别手势动作、面部特征、前景和背景等，进而让设备理解人的动作和情感。

另外从上图可以看出，Typhoon H在RealSense技术的基础上，还加入了超声波辅助避障。如此一来，即便在光线微弱、甚至无光的环境下也能实现较好的避障效果（能自己发射红外线和超声波）。当然，这只是我们的推测，实际效果必须等到产品测试后才能确定。

这是5iMX前不久获得的Yuneec Typhoon H的国外测试视频，从视频可以看出，Typhoon H不仅能很好地识别树枝等障碍物，还能自动规划路线，而不是像精灵4那样在“悬停”在障碍物前面。

从最基本的避障原理来看，大疆采用的是基于可见光的双目视觉避障技术，而Yuneec采用的是基于可见光+红外线+超声波的三目避障技术（RGB摄像头+2个红外线摄像头）。大疆的双目避障系统在光线较好的情况下可以发挥出较好的效果，而在光线较弱的夜间（光照度小于15流明）和任何纯色的表面情况下将失灵。Yuneec的避障系统由于是自发光，在光线微弱的情况下也能工作，但在光线较强的情况下可能受到自然界红外光的干扰。两项技术孰优孰劣还真不好说。

不过Typhoon H的超声波辅助测距的部分貌似和DJI Guidance是一样的，不知道专利是否也包含了这个部分。

不过有趣的是，5iMX在研究了Yuneec刚刚发布的一段Typhoon H的宣传视频后发现，里面的这款机器并没有搭载Intel Realsense模组。我们猜测也许Yuneec会弄至少两个配置出来：包含Realsense避障模组的Typhoon H和只包含超声波模组的Typhoon H，前者避障效果更好、距离更远，可以实现自动绕开障碍物飞行，而后者只能实现较短距离（也许5米）的避障功能（原地悬停）。同样，这也是推测，也许Realsense是一个选配件，单独销售也说不定。

Yuneec昊翔Typhoon H最新产品视频

BTW：从视频来看，Typhoon H除了收放起落架以外，还采用了360°无限制的旋转云台，这也是非常吸引人的地方。

关于技术的分析，本文到此为止，欲知更多信息，请关注www.5iMX.com后续报道。

关于这场官司大家的看法（来源于网络）

无人机从业者大木：“这个官司就是个无底洞，但舆论的口水也能左右一批人对昊翔的看法。”

零度智控创始人杨建军："像手机行业一样，专利诉讼会是常态，具体打官司的时候，分辨专利侵权，以及判断专利的有效性，是很专业的事情，没到事情经过法院和专利部门认定，有在PR上做文章的嫌疑。"

哈工大智控研究所学者沈俊楠：“这一次起诉，如果昊翔真正侵犯了大疆的技术核心，以此寻求诉诸法律，是可以理解且情有可原的。但按理说昊翔在开发技术之前就会做相关调研。另外要注意的是，技术和专利大多时候都不是一个统一的整体，大疆很久之前就申请了四轴的专利，但现在市场上还是四轴在满天飞，这一次大疆告昊翔要么是真正掌握了昊翔偷技术的证据，要么就是想搞个新闻而已。”

无人机爱好者Victor：“在此前的精灵4的发布会上，大疆还吐槽竞争对手的产品不能上市发货，仅仅是实验室级别的产品。虽然没有指明是谁，但还是可以看出大疆非常在意竞争对手。”（指Yuneec在CES上做得演示有作弊行为）

XX网编辑：其实在昊翔之前，已有多家公司成为大疆的控诉对象，雷柏科技、零度智控、华科尔科等无人机公司均与之有专利纠纷，无人机产业正在陷入“专利泥潭”之中。

SZ某无人机厂商：大疆频繁进行“专利”诉讼，只是为了拖慢这些公司的产品在海外上市的节奏。因为在最终判决之前，这些公司的产品不会得到销售许可，这等于给大疆留下了更多时间。