近日，東芝成功開(kāi)發(fā)出使用單反相機(jī)拍攝一次即可同時(shí)獲取彩色圖像和距離圖像的攝影技術(shù)，通過(guò)全新鏡頭設(shè)計(jì)與圖像處理技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了可與立體相機(jī)媲美的高精度距離檢測(cè)。該技術(shù)已于2016年6月8日在日本橫濱舉辦的第22屆“SSII2016圖像傳感交流會(huì)”上正式發(fā)布。
近年來(lái)，越來(lái)越多的機(jī)動(dòng)車(chē)開(kāi)始在車(chē)頭、車(chē)尾以及側(cè)面搭載多個(gè)攝像機(jī)或傳感器，在自動(dòng)駕駛等駕駛輔助技術(shù)領(lǐng)域取得了迅猛發(fā)展，同時(shí)，基于無(wú)人機(jī)和機(jī)器人遠(yuǎn)程操控的基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)日益盛行，這些設(shè)備搭載的影像感應(yīng)器發(fā)揮著日益重要的作用。但是，在拍攝普通的二維影像以外，有時(shí)還需要掌握對(duì)象物體的形狀、動(dòng)作、距離等動(dòng)態(tài)三維空間的情況。
截至目前，人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出立體相機(jī)注1、紅外深度傳感器注2、超聲波傳感器注3、毫米波雷達(dá)注4、LiDAR注5、SfM技術(shù)注6等各種各樣的距離測(cè)量技術(shù)。但以立體相機(jī)為例，為了獲得高精度的測(cè)量結(jié)果，需要將兩臺(tái)相機(jī)的間距設(shè)定在30cm左右，這不利于實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化。另外，紅外深度傳感器和超聲波傳感器分別需要向?qū)ο笪矬w照射紅外圖案和超聲波，無(wú)法測(cè)定距離數(shù)十米以外的物體。而毫米波雷達(dá)和LiDAR不僅成本偏高，也難以實(shí)現(xiàn)小型化。此外，SfM技術(shù)，由于需要移動(dòng)相機(jī)進(jìn)行拍攝，再通過(guò)多張圖像進(jìn)行距離測(cè)量，對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的物體而言，難以確保距離檢測(cè)的精度。
綜上所述，現(xiàn)有的各種距離傳感器各有優(yōu)劣，難以在小型化、低成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高精度的距離檢測(cè)。
為此，東芝采用獨(dú)自研發(fā)的彩色濾鏡與圖像處理相結(jié)合的方式，開(kāi)發(fā)出可從一張單反相機(jī)拍攝圖像中獲取彩色圖像與高精度距離圖像的攝影技術(shù)。具體而言，即在鏡頭前端的開(kāi)口部位安裝由藍(lán)色與黃色鏡片構(gòu)成的東芝獨(dú)有的彩色開(kāi)放式濾鏡，根據(jù)與物體之間的距離形成虛化和顏色偏移，再通過(guò)分析從一張攝影圖像中獲得的虛化與顏色偏移，即可對(duì)每一個(gè)像素與物體之間的距離進(jìn)行檢測(cè)。這種彩色濾鏡可透過(guò)有利于提高亮度的綠色光，有效抑制了圖像畫(huà)質(zhì)的劣化。使用市售相機(jī)進(jìn)行測(cè)試后的結(jié)果表明，通過(guò)單反相機(jī)拍攝的圖像，即可獲得與相機(jī)間距35cm的立體相機(jī)相媲美的距離精度。這項(xiàng)技術(shù)采用鏡頭與圖像處理相結(jié)合的方式，用戶(hù)即便使用普通的影像感應(yīng)器也可完成。
未來(lái)東芝將繼續(xù)推進(jìn)相機(jī)小型化和圖像處理高速化研發(fā)，力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)新技術(shù)實(shí)用化。
（注1）使用兩臺(tái)相機(jī)進(jìn)行拍攝，利用三角測(cè)量法檢測(cè)距離。
（注2）照射紅外圖案，使用紅外相機(jī)進(jìn)行拍攝，根據(jù)紅外圖案的偏移檢測(cè)距離。
（注3）發(fā)射超聲波，根據(jù)反射波的接收時(shí)間檢測(cè)距離。
（注4）發(fā)射毫米波，根據(jù)反射波的接收時(shí)間檢測(cè)距離。
（注5）Light Detection and Ranging 照射激光，根據(jù)反射波的接收時(shí)間檢測(cè)距離。
（注6）Structure from Motion 移動(dòng)相機(jī)進(jìn)行拍攝，根據(jù)多個(gè)角度的圖像計(jì)算距離。
東芝在中國(guó)
東芝是全球領(lǐng)先的多元化廠(chǎng)商，自1875年創(chuàng)立以來(lái)，推出了許多世界首創(chuàng)的商品和服務(wù)。近年來(lái)，東芝不斷加強(qiáng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)能源、社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施、半導(dǎo)體存儲(chǔ)三大業(yè)務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展，東芝自1972年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái)，利用百余年所積累的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)，不斷地為市場(chǎng)推出了能夠滿(mǎn)足廣大客戶(hù)需求的新產(chǎn)品和服務(wù)。未來(lái)，東芝將繼續(xù)通過(guò)企業(yè)服務(wù)來(lái)間接改善人類(lèi)生活，提供更加智能化、便捷化的產(chǎn)品和服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)安心、安全、舒適的社會(huì)為目標(biāo)。東芝將繼續(xù)積極企業(yè)社會(huì)責(zé)任，在中國(guó)各地開(kāi)展公益活動(dòng)，為社會(huì)的和諧發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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