3DSHOP · RETAIL ATTENTION RESEARCH · 2026

用店裡現有的監視器,
看懂顧客在看什麼。

不加裝任何設備。AI 從天花板監視器的畫面,算出每位顧客在店裡的 3D 位置、走過的路線、在哪裡停下來、頭朝向哪個貨架,最後累積成「貨架關注熱圖」與店家報告。這是國際上剛起步的零售 AI 前緣技術,本研究以商業應用研究為目的,歡迎業界與學界先進交流指教。

程煒倫國立臺灣大學電機工程學系 博士班國立清華大學資訊應用研究所 碩士曾任職中央研究院、工業技術研究院
① 監視器畫面多支既有天花板鏡頭
② 3D 店面手機走拍或現成模型建出數位孿生
③ 3D 顧客跨鏡頭追蹤同一人、完整人體
④ 頭部方向從頭部射出視線錐,打到貨架
⑤ 熱圖與報告停留、慢走、貨架關注
01
VIDEOS

影片展示

影片皆為研究實際輸出。標 ★ 的是建議附在贊助信裡的代表作。

INTERACTIVE 3D ▶ 互動 3D 檢視:自己旋轉、拉近、切換視角 原店完整 5 分鐘,3D 店面與 4 支原始監視器同步播放;可逐格、變速,或切到「原機位疊合」直接對照 3D 與實景。

完整 5 分鐘原店,5 倍速看完★ 主影片

62 秒 · 全中文

左邊是 4 支原始監視器,同一位顧客在每支鏡頭都標同一個編號;右邊是 3D 店內,每個人是 3D 骨架或人體,頭部射出細長的視線錐。顧客停在冷藏櫃前時,櫃面上會逐漸累積橙色熱點,畫面下方即時統計觀測秒數與候選關注秒數。完整 300 秒都保留,不是只剪精彩片段。

三欄並排:監視器|3D 視線錐|即時統計★

12 秒 · 全中文

同一位顧客從原始畫面、到 3D 人與頭錐、到右側逐刻數字:畫面上有幾個人、幾個人的頭向可判斷、這一刻有多少貨架關注。最適合一眼看懂整條流程。

完整 3D 人體:顧客站在冷藏櫃前★

12 秒 · 全中文

從監視器影像估出 18,439 個頂點的完整人體,放進 3D 店裡;視線錐從頭部射向冷藏櫃面,冷藏櫃表面直接貼上真實照片。

區域人數與停留:對照標準答案

18 秒 · 全中文

兩支監視器同時看到的顧客,在俯視圖上畫出移動軌跡;上方是 AI 的結果,下方是標準答案,每一刻的區域人數與「慢走/停留」人數都對得上。

視線錐改良:從扁圓錐到細長尖錐

12 秒 · 新舊並排

舊版視線錐角度寬(20°)、只延伸 1.2 公尺;新版收窄到 8°,一路延伸到第一個碰到的表面,熱點更集中、更接近真正的視線方向。左為原始畫面,中為舊版,右為新版。

動作辨識:拿取/放回/碰觸

24 秒 · 全中文

用 17,222 段真實商店影片訓練影片模型。影片並排兩個鏡頭的輸入畫面,對照標準答案與不同訓練版本的判斷,看得到模型在學會什麼、還差什麼。

手機走拍,還原整間店的 3D

24 秒

左邊是沿走道走拍的第一人稱畫面,右邊是只用一般 RGB 影像還原出的 3D 店面外觀。店家不需要專業掃描設備,用手機就能建出數位孿生。

3D 店面漫遊與累積熱圖

16 秒

在 3D 店內環繞一圈:每支監視器的位置、顧客編號、貨架上累積的頭向關注範圍(橙色),一次看完。

掃店路線規劃:怎麼拍最完整

20 秒 · 新舊路線並排

左為一般沿走道直走的路線,右為規劃過、面向貨架的路線。同樣的拍攝張數,商品正面被拍到的比例從 8.8% 提升到 35.6%。

02
RESEARCH & PUBLICATION

正在做的研究

多鏡頭合解頭部方向

同一位顧客常同時被好幾支監視器拍到。把各鏡頭看到的鼻子、眼睛、耳朵合在一起,解出一個 3D 頭部方向,讓「看不清楚頭朝哪」的情況大幅減少、準度同時提升。

目標:同覆蓋率下誤差降低 10% 以上;可判斷頭向的時間比例提升 10 個百分點以上。

免訓練的頭向估計

店裡本來就要跑的 3D 人體模型,直接提供頭部方向,不需要另外部署專門的頭向模型,降低導入成本。1,944 張真人照片中位誤差 7.0°,相機參數校正後再進一步提升。

下一步:與 4 個以上的專門頭向模型做同協定比較。

手部局部的動作辨識

在全景畫面之外,加入手與貨架之間的局部放大畫面,讓模型能分辨「拿取」「放回」「碰觸」等細微動作。

下一步:完成局部畫面訓練,讓少數動作也能穩定辨識。

研究成果規劃投稿電腦視覺國際會議與期刊(例如 CVPR 2027 相關研討會、ICIP 2027)。有具體技術突破時,可與支持企業討論共同申請專利。

03
TECHNOLOGY

用到的技術

整合近兩年最新的開源視覺模型,並在每一段加上自己的接法與驗證。

環節技術做什麼
3D 店面3D Gaussian Splatting、LingBot-Map、DA3 深度模型、NVIDIA Isaac Sim手機走拍或模擬建出整店 3D,並當成遮擋判斷用的表面
找人與追蹤Sparse4D 多鏡頭 3D 偵測追蹤、DINOv2 外觀特徵多支監視器合併定位,跨鏡頭維持同一人編號
3D 人體與頭向Meta SAM 3D Body(CVPR 2026)、相機參數校正從影像估出完整 3D 人體,直接取出頭部方向,不需額外訓練
貨架與商品Meta SAM 3(文字提示切割)、多鏡頭三角定位、照片貼面找出貨架與商品區,建立可被視線錐碰到的貨架面
視線到貨架8° 視線錐射線追蹤、第一表面命中、30 萬點橢球遮擋代理從頭部射出視線錐,算出打到哪個貨架、被什麼擋住
動作辨識VideoMAE 影片模型全量微調、4B 決策型視覺模型 LoRA 微調判斷拿取/放回/碰觸,雙鏡頭、多幀輸入
報告區域人數、慢走/停留偵測、熱圖累積輸出店家看得懂的分區人流、停留與關注報告

驗證資料:NVIDIA PhysicalAI-SmartSpaces 零售場景(15 支監視器、附標準答案)、RetailAction 真實商店動作資料集(17,222 段訓練影片)、BIWI 等公開頭部姿態資料。

運算:以租賃雲端 GPU 完成全部訓練與推論,研究運算費用目前由個人負擔。

04
VERIFIED RESULTS

已經做到的事

整條流程已經從監視器畫面一路接到貨架熱圖與店家報告,每一段都用有標準答案的公開資料量過準度。

6.5–12 cm顧客 3D 位置誤差(中位)多支監視器合併定位,NVIDIA 公開零售場景,對照官方標準答案
24 / 25跨鏡頭認出同一位顧客25 個時刻中 24 次正確、0 次認錯人
0.005 人貨架前區域人數誤差0–300 秒、每半秒一格共 599 格的平均誤差;慢走/停留秒數與標準答案一致(18/18、13/13 秒)
7.0°頭部方向誤差(中位),不需訓練1,944 張真人照片,95% 在 15° 以內;直接用 Meta SAM 3D Body 人體模型取出頭向
5.6°相機參數校正後同一批 192 張,只把相機參數設成正確值,不重新訓練,誤差從 6.7° 降到 5.6°
74.8%手機走拍重建整店 3D合成店面中,74.8% 的表面誤差小於 10 公分
8.8% → 35.6%掃店路線規劃改用「面向貨架」的走拍路線,商品正面被拍到的比例提升 4 倍,拍到的商品 331 → 352 / 384 件
17,222 段真實商店動作影片完成訓練拿取/放回/碰觸動作模型,完整 1,277 段測試判對 1,161 段,已超越「一律判拿取」的 1,126 段

驗證範圍:以上在 NVIDIA 公開零售場景與公開真人資料集上驗證。「看了哪一件商品」與少數動作(放回、碰觸)是下一階段的研究重點。

05
SUPPORT THIS RESEARCH

邀請企業支持這項 3D 研究

這項研究到目前為止,經費與 GPU 算力都由個人負擔。希望找到認同「3D 空間理解」這個方向的企業,以研究贊助的方式支持它繼續發表、繼續前進。

研究贊助

支持形式:研究經費或 GPU 算力,金額彈性

  • 論文、研究網站與發表場合致謝,列出企業名稱
  • 定期研究進展分享:AI 3D 空間理解的最新技術與成果

成果交付給貴公司 AI 團隊

支持形式:研究經費,內容依雙方協議

  • 研究成果、模型與原始碼,提供給貴公司資訊或 AI 團隊
  • 技術說明與交接,讓團隊能直接延伸使用
  • 有具體技術突破時,可討論共同申請專利

對外亮點

研究有成果時

  • 可提供貴公司發布新聞稿、共同發表研究成果(需雙方同意)
  • 展現貴公司在 AI 與 3D 空間技術的投入與創新形象

合作定位:本研究以學術發表為主,贊助是支持研究本身;研究成果與技術交付給貴公司團隊自行運用,不含門市部署或客製開發服務。本研究聚焦於多鏡頭 3D 空間理解的前緣技術,歡迎貴公司的 AI 或資訊團隊直接與我們交流。