近日，東芝成功開發出使用單反相機拍攝一次即可同時獲取彩色圖像和距離圖像的攝影技術，通過全新鏡頭設計與圖像處理技術的結合，實現了可與立體相機媲美的高精度距離檢測。該技術已于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”上正式發布。
近年來，越來越多的機動車開始在車頭、車尾以及側面搭載多個攝像機或傳感器，在自動駕駛等駕駛輔助技術領域取得了迅猛發展，同時，基于無人機和機器人遠程操控的基礎設施維護日益盛行，這些設備搭載的影像感應器發揮著日益重要的作用。但是，在拍攝普通的二維影像以外，有時還需要掌握對象物體的形狀、動作、距離等動態三維空間的情況。 截至目前，人們已經開發出立體相機、紅外深度傳感器、超聲波傳感器、毫米波雷達、LiDAR、SfM技術等各種各樣的距離測量技術。但以立體相機為例，為了獲得高精度的測量結果，需要將兩臺相機的間距設定在30cm左右，這不利于實現設備小型化。另外，紅外深度傳感器和超聲波傳感器分別需要向對象物體照射紅外圖案和超聲波，無法測定距離數十米以外的物體。而毫米波雷達和LiDAR不僅成本偏高，也難以實現小型化。此外，SfM技術，由于需要移動相機進行拍攝，再通過多張圖像進行距離測量，對于運動中的物體而言，難以確保距離檢測的精度。 綜上所述，現有的各種距離傳感器各有優劣，難以在小型化、低成本的基礎上實現高精度的距離檢測。 為此，東芝采用獨自研發的彩色濾鏡與圖像處理相結合的方式，開發出可從一張單反相機拍攝圖像中獲取彩色圖像與高精度距離圖像的攝影技術。具體而言，即在鏡頭前端的開口部位安裝由藍色與黃色鏡片構成的東芝獨有的彩色開放式濾鏡，根據與物體之間的距離形成虛化和顏色偏移，再通過分析從一張攝影圖像中獲得的虛化與顏色偏移，即可對每一個像素與物體之間的距離進行檢測。這種彩色濾鏡可透過有利于提高亮度的綠色光，有效抑制了圖像畫質的劣化。使用市售相機進行測試后的結果表明，通過單反相機拍攝的圖像，即可獲得與相機間距35cm的立體相機相媲美的距離精度。這項技術采用鏡頭與圖像處理相結合的方式，用戶即便使用普通的影像感應器也可完成。 未來東芝將繼續推進相機小型化和圖像處理高速化研發，力爭早日實現新技術實用化。 |
