近日，東芝成功開發(fā／fà)出使用(yòng)單反相機拍攝一次即可(kě)同時獲取彩色圖像和距離圖像的攝影技術，通過(guò)全新鏡頭設計與圖像處理技術的結合，實現了可(kě)與立體相機媲美的高精度距離檢測。該技術已于(yú)2016年(nián)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／fà)布。

近年(nián)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(zì)動駕駛等駕駛輔助技術領域取得(dé / de / děi)了迅猛發(fā／fà)展，同時，基于(yú)無人機和機器人遠程操控的基礎設施維護日益盛行(háng / xíng)，這些設備搭載的影像感應器發(fā／fà)揮着(zhe／zhuó／zhāo／zháo)日益重要(yào / yāo)的作用(yòng)。但是，在拍攝普通的二維影像以外，有時還需要(yào / yāo)掌握對(duì)象物體的形狀、動作、距離等動态三維空間的情況。

截至目前，人們已經開發(fā／fà)出立體相機^注1、紅外深度傳感器^注2、超聲波傳感器^注3、毫米波雷達^注4、LiDAR^注5、SfM技術^注6等各種各樣的距離測量技術。但以立體相機爲例，爲了獲得(dé / de / děi)高精度的測量結果，需要(yào / yāo)将兩台相機的間距設定在30cm左右，這不利于(yú)實現設備小型化。另外，紅外深度傳感器和超聲波傳感器分别需要(yào / yāo)向對(duì)象物體照射紅外圖案和超聲波，無法測定距離數十(shí)米以外的物體。而(ér)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(yú)需要(yào / yāo)移動相機進行(háng / xíng)拍攝，再通過(guò)多張圖像進行(háng / xíng)距離測量，對(duì)于(yú)運動中的物體而(ér)言，難以确保距離檢測的精度。

綜上所(suǒ)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。

爲此，東芝采用(yòng)獨自(zì)研發(fā／fà)的彩色濾鏡與圖像處理相結合的方式，開發(fā／fà)出可(kě)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(ér)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顔色偏移，再通過(guò)分析從一張攝影圖像中獲得(dé / de / děi)的虛化與顔色偏移，即可(kě)對(duì)每一個像素與物體之間的距離進行(háng / xíng)檢測。這種彩色濾鏡可(kě)透過(guò)有利于(yú)提高亮度的綠色光，有效抑制了圖像畫質的劣化。使用(yòng)市售相機進行(háng / xíng)測試後(hòu)的結果表明，通過(guò)單反相機拍攝的圖像，即可(kě)獲得(dé / de / děi)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(yòng)鏡頭與圖像處理相結合的方式，用(yòng)戶即便使用(yòng)普通的影像感應器也可(kě)完成。

未來東芝将繼續推進相機小型化和圖像處理高速化研發(fā／fà)，力争早日實現新技術實用(yòng)化。

（注1）使用(yòng)兩台相機進行(háng / xíng)拍攝，利用(yòng)三角測量法檢測距離。

（注2）照射紅外圖案，使用(yòng)紅外相機進行(háng / xíng)拍攝，根據紅外圖案的偏移檢測距離。

（注3）發(fā／fà)射超聲波，根據反射波的接收時間檢測距離。

（注4）發(fā／fà)射毫米波，根據反射波的接收時間檢測距離。

（注5）Light Detection and Ranging 照射激光，根據反射波的接收時間檢測距離。

（注6）Structure from Motion 移動相機進行(háng / xíng)拍攝，根據多個角度的圖像計算距離。