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美科学家为机器人视觉开发4D相机

导读: 4D相机之所以能捕捉到比普通相机拍摄的2D图像更多的信息,是由于采用了光场照相技术。光场相机的一个特点是,由于图像包含了光线的位置和方向等信息,用户可以先拍照,然后重新对焦。

美国研究人员运用光场、算法等技术研制出第一台机器人专用相机。这台单镜头照相机能生成4D图像,也能捕捉近140度的信息。研究人员认为它的性能优于目前为机器人视觉提供的成像系统,也适用于虚拟现实、增强现实技术。

4D相机之所以能捕捉到比普通相机拍摄的2D图像更多的信息,是由于采用了光场照相技术。光场相机的一个特点是,由于图像包含了光线的位置和方向等信息,用户可以先拍照,然后重新对焦。机器人可以利用这个功能透过雨和其他可能模糊视线的物体看清环境。由于采用了特殊设计的球面镜头,4D相机具备超宽视场,能覆盖环绕相机近三分之一圆周的场景。在把球面图像转换为平面图像方面,研究人员把光学技术与先进的信号处理和算法技术结合起来,制定数码解决方案,克服传统转换方法比较烦琐、容易出现误差的缺点。

研究人员下一步准备研发紧凑型的机器人专用4D相机。他们认为,小巧轻便以及宽视场、详细的景深信息,这些都是机器人、无人驾驶汽车、可穿戴设备以及增强现实、虚拟现实所需成像系统的理想特点。参与研发的斯坦福大学电机学助理教授戈登·韦茨施泰因说,这种相机可以使不同类型的人工智能技术理解周围物体有多远、是否在移动、由什么物质构成。

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