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美科学家为机器人开发专用4D相机
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本文摘要: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照相机。

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照相机。这台单镜头照相机能分解4D图像,也能捕猎近140度的信息。

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研究人员指出它的性能高于目前为机器人视觉获取的光学系统,也限于于虚拟现实、增强现实技术。机器人领域还包括无人汽车、无人机等,它们在四处活动时必须搜集有所不同视角的信息,以便解读周围环境的特点,比如有所不同物体的运动和材料包含。  由美国斯坦福大学和加利福尼亚大学圣迭戈分校研究人员专为机器人研制的这种4D照相机可以在一幅图像中收集到很多这类信息。  4D照相机之所以能捕捉到比普通照相机摄制的2D图像更好的信息,是由于使用了光场摄影技术。

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光场技术最先在1996年由斯坦福大学科学家明确提出,这种技术在像传统2D照相机摄制图像的同时,还记录打在镜头上的光线的方向和距离,由此产生4D图像。  光场照相机的一个特点是,由于图像包括了光线的方位和方向等信息,用户可以再行照片,然后新的对焦。机器人可以利用这个功能利用雨和其他有可能模糊不清视线的物体看清楚环境。

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  由于使用了类似设计的球面镜头,4D照相机不具备超宽视场,能覆盖面积环绕着照相机将近三分之一圆周的场景。在把球面图像切换为平面图像方面,研究人员把光学技术与先进设备的信号处理和算法技术融合一起,制订数码解决方案,解决传统转换方法较为烦琐、更容易经常出现误差的缺点。

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  研究人员下一步打算研发紧凑型的机器人专用4D照相机。他们指出,小巧轻巧以及长视场、详尽的景深信息,这些都是机器人、无人驾驶汽车、可穿着设备以及增强现实、虚拟现实所须要光学系统的理想特点。

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  4D照相机能拍得高质量特写图像,尤其限于于机器人在狭小空间穿越、无人机降落以及无人驾驶汽车行经。如果增强现实或虚拟现实系统配备这种4D照相机,详尽的景深信息有助无缝呈现出现实场景,反对现实场景与虚拟世界场景的更佳融合。  参予研发的斯坦福大学电机学助理教授戈登·韦茨施泰因说道,这种照相机可以使有所不同类型的人工智能技术解读周围物体有多近、否在移动、由什么物质包含。

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