什么是3D成像_3D成像應(yīng)用

計算機(jī)視覺爆炸式發(fā)展的背后是3D成像領(lǐng)域的巨大發(fā)展。今天的3D成像是什么狀態(tài)，我們的發(fā)展方向是什么?

AI/ML中最有用和研究最透徹的分支之一是機(jī)器視覺。機(jī)器視覺，或者說計算機(jī)分析和預(yù)測圖像內(nèi)容的能力，通常只取決于輸入的圖像的好壞。

機(jī)器視覺典型應(yīng)用

這就是為什么工程師們一直孜孜不倦地從硬件和軟件的角度創(chuàng)造出新的、更好的三維成像技術(shù)手段的原因。

什么是3D成像？

在研究成像時，工程師可以地從人眼捕獲和解釋圖像的方式中找到了靈感。

一種視差模擬相機(jī)的工作原理

人類視覺系統(tǒng)的工作方式是，每只眼睛從不同的角度觀看世界，并通過稱為視差的過程將這些圖像合并為一個圖像。3D成像采用相同的方法，每次拍攝都使用兩個鏡頭，每個鏡頭拍攝的圖像彼此都不相同。

主動與被動3D成像

一般來說，3D成像技術(shù)可以分為主動和被動兩種。

主動3D成像系統(tǒng)是使用人工照明以捕獲和記錄對象的數(shù)字表示的系統(tǒng)。這種人工照明提供了密集和準(zhǔn)確的圖像，甚至是無紋理的物體，否則很難獲得。

一個主動三維成像系統(tǒng)使用不同的方法，包括飛行時間、三角測量和干涉測量。例如，飛行時間要求通過測量光到達(dá)目標(biāo)物體然后返回傳感器的時間，將3D數(shù)據(jù)編碼到每個像素中。激光雷達(dá)是一個典型的主動三維成像。

激光雷達(dá)表示的空間平面

另一方面，被動方法是從僅使用環(huán)境照明的場景中恢復(fù)3D信息。他們傾向于利用聚焦和光場的深度。在基于快照的方法中，同時捕獲的兩個快照之間的差異用于計算到對象的距離，此過程稱為被動立體成像。

3D成像應(yīng)用

許多領(lǐng)域可以極大地受益于3D成像。

目前比較熱門的應(yīng)用就是自動駕駛汽車。隨著3D成像技術(shù)的改進(jìn)，自動駕駛汽車的視覺系統(tǒng)將會更好，讓它們實時做出更準(zhǔn)確、更安全的決策。另外增強(qiáng)現(xiàn)實也是將受益于3D成像應(yīng)用。

除了機(jī)器視覺，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其可以看到許多值得注意的應(yīng)用，3D成像在超聲、心臟探查和外科視覺等領(lǐng)域的應(yīng)用將極大地造福于醫(yī)生和患者。

視覺引導(dǎo)脊柱外科手術(shù)

3D成像是已成為科技領(lǐng)域熱門領(lǐng)域之一，隨著技術(shù)在電路層面的不斷完善，很多領(lǐng)域都可能將3D成像確立為一項司空見慣的技術(shù)。