多维成像｜生物工程师开发出仿生超等3D相机

来源：光行天下

日前
，来自美国加州大学洛杉矶分校的生物工程师开发出了一类新的仿生3D相机系统
，可以模仿苍蝇的多视图视觉和蝙蝠的自然声呐感应
，从而爆发具有特殊深度规模的多维成像
，还可以扫描盲点。在盘算图像处理支持下
，该相机可破译隐藏在角落或其他物品后面的物体的巨细和形状。

这一技术能集成到自动驾驶汽车或医学成像工具中
，其传感能力远远凌驾当今最先进水平。这项研究结果宣布在《自然·通讯》上。

蝙蝠可通过回声定位或声呐的形式将周围情况的画面形象化
；昆虫的复眼则由数百到数万个单独的视觉单位组成
，使其从多条视线看到同一事物成为可能。受到在苍蝇和蝙蝠中发明的这两种自然现象的启发
，加州大学洛杉矶分校研究团队设计出一种高性能3D相机系统
，该系统具有先进的功效
，既能利用这些优势
，又能克服自然界的缺点。

 研究人员开发了一种全新的盘算成像框架
，首次通过简单的光学器件和少量传感器获得宽而深的全景视图。该框架被称为“紧凑型光场摄影”（CLIP）
，使相机系统能以扩展的深度规模“看到”物体周围。在实验中
，研究人员证明该系统可“看到”古板3D相机无法发明的隐藏物体。

研究人员还使用了LiDAR（光检测和测距）技术
，其中激光扫描周围情况以创立该区域的3D地图。没有CLIP的古板LiDAR能拍摄场景的高区分率快照
，但会像人眼一样错过隐藏的物体。

该阵列使用7个带CLIP的LiDAR摄像头
，拍摄场景的低区分率图像
，处理单个摄像头看到的内容
，然后在高区分率3D成像中重建组合场景。研究人员展示了相机系统可对具有多个工具的庞大3D场景进行成像
，这些工具都设置在差别的距离处。

以差别视角泛起字母“X”的重构3D图像

研究人员称
，CLIP资助相机阵列以类似的方法理解隐藏的内容。结合激光雷达
，该系统能够实现蝙蝠回声定位效果
，因此可通过光线反射回摄像头所需的时间来感知隐藏的物体。