生物谷報(bào)道：一種全新的超薄型照相機(jī)可以從圖像中剝離出三維信息并辨別出特定對(duì)象,。

    大阪大學(xué)的研究人員們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一款超薄型照相機(jī)，那款照相機(jī)可以測(cè)定一幅圖像中不同對(duì)象之間的距離然后辨認(rèn)出各個(gè)對(duì)象的顏色和其他結(jié)構(gòu)特征,。實(shí)際上,，由Jun  Tanida領(lǐng)導(dǎo)的這個(gè)研究組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一套綜合性硬件和軟件系統(tǒng)，利用這套系統(tǒng)可以辨別出圖像中的不同對(duì)象,，重組三維圖像,。  

    Tanida說(shuō)，他深入研究了生物學(xué)成像系統(tǒng)尤其是某些昆蟲(chóng)的復(fù)眼，并因此得到啟發(fā)確定了設(shè)計(jì)的藍(lán)圖,。這項(xiàng)名為T(mén)OMBO（復(fù)合光學(xué)細(xì)微觀測(cè)模塊）的技術(shù)實(shí)際上是由九塊很小的透鏡組成的透鏡組和模仿昆蟲(chóng)辨別對(duì)象的空間,、形狀和顏色等特征的過(guò)程來(lái)分析圖像的軟件組成。  研究人員們將TOMBO技術(shù)的硬件集合在一個(gè)襯衫紐扣那么大的小盒子里,。在如今的移動(dòng)設(shè)備變得越來(lái)越小和越來(lái)越薄的時(shí)代,，這樣一款復(fù)眼照相機(jī)可以給手機(jī)增加強(qiáng)大的拍照和圖像辨別功能。  

    麻省理工學(xué)院的電機(jī)工程學(xué)教授Frédo  Durand說(shuō),，這款照相機(jī)背后的基本原理并不是什么新事物。多年以來(lái),，研究人員們一直在不斷測(cè)試在照相機(jī)中采用復(fù)眼透鏡來(lái)提高成像的分辨率,。  Durand教授說(shuō)，大阪大學(xué)的研究人員們與這片研究領(lǐng)域的其他人不同,，他們將重點(diǎn)集中在開(kāi)發(fā)盡可能小巧的設(shè)備以便它可以應(yīng)用于各種對(duì)尺寸有嚴(yán)格要求的特殊應(yīng)用領(lǐng)域,。Durand說(shuō)，比如一款象TOMBO照相機(jī)這樣的輕薄型圖像辨認(rèn)系統(tǒng)可以安裝在飛機(jī)機(jī)翼上用來(lái)監(jiān)控目的地,。

    這項(xiàng)技術(shù)背后的基本思想是利用多個(gè)透鏡來(lái)從不同的角度捕獲某個(gè)圖像的信息,，就象我們的雙眼從不同的兩點(diǎn)來(lái)觀察對(duì)象以確定對(duì)象的空間位置一樣。人眼觀察事物的相對(duì)角度與對(duì)象跟人眼之間的距離有關(guān),。  另外,，對(duì)象的顏色和形狀也會(huì)因雙眼觀察它的角度和距離以及光源的位置而存在細(xì)小的差異。實(shí)際上,，我們的大腦會(huì)比較雙眼輸入的信息以確定對(duì)象與眼睛之間的距離,、它的顏色和形狀以及其他一些特征。  

    Tanida說(shuō),，圖像識(shí)別算法中就應(yīng)用了相同的原理,。軟件可以將九個(gè)透鏡獲得的影像分開(kāi)，清楚陰影,，對(duì)圖像變形進(jìn)行補(bǔ)償修復(fù),，然后重新將像素映射到一個(gè)二維圖像上。  Tanida解釋說(shuō),，重新映射過(guò)程中的累計(jì)誤差可以被用來(lái)確定對(duì)象的距離,、顏色和形狀，這樣就可以在全三維模式下重建圖像,，還可以用于圖像識(shí)別,。  

    杜克大學(xué)電機(jī)工程學(xué)教授Dave  Brady說(shuō)，他認(rèn)為T(mén)anida的系統(tǒng)非常有用,。雖然其中的某些技術(shù)比如光學(xué)配置和分析對(duì)象的某些算法等并非什么全新的技術(shù),，但是Tanida的研究組將它們整合在一個(gè)小巧的盒子里，可以廣泛應(yīng)用于手機(jī)掃描儀到汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等各種應(yīng)用領(lǐng)域,。  Brady說(shuō)：“這項(xiàng)創(chuàng)新更傾向于光學(xué)設(shè)計(jì)和集成方面的創(chuàng)新,。”  

    Tanida承認(rèn),，TOMBO照相機(jī)的圖像質(zhì)量現(xiàn)在只有110萬(wàn)像素，還需要進(jìn)一步改進(jìn),，改進(jìn)的主要方法是改變圖像處理算法和增加透鏡數(shù)量,。而且他還說(shuō)，考慮到這款照相機(jī)將因?yàn)槟男╊I(lǐng)域而優(yōu)化也非常重要,。  比如,，停車場(chǎng)的監(jiān)控照相機(jī)也許只需要較低的分辨率就行了，在這種情況下,，照相機(jī)就只能配備較少的透鏡,。然而，軍事用途可能會(huì)對(duì)照相機(jī)的分辨率提出較高要求,，這樣照相機(jī)配備的透鏡數(shù)量就相應(yīng)更多一些,。